De mémoire d’homme

L’étude des maladies de la mémoire a peu à peu permis de poser les bases des concepts et des théories qui renseignent sur sa structure et son fonctionnement. De la psychologie cognitive aux neurosciences, le spectre des disciplines est large. Béatrice Desgranges et Francis Eustache retracent le cheminement scientifique et l’historique des recherches menées sur différentes pathologies.By combining the use of behavioural measures with a range of cerebral imaging methods, scientists better understand the organisation of memory systems during physiological and pathological processes. Béatrice Desgranges and Francis Eustache explain how research can be dedicated to the study of human memory and its disorders

The Default Mode Network in Healthy Aging and Alzheimer's Disease

In the past decade, a “default mode network” (DMN) has been highlighted in neuroimaging studies as a set of brain regions showing increased activity in task-free state compared to cognitively demanding task, and synchronized activity at rest. Changes within this network have been described in healthy aging as well as in Alzheimer's disease (AD) and populations at risk for AD, that is, amnestic Mild Cognitive Impairment (aMCI) patients and APOE-ε4 carriers. This is of particular interest in the context of early diagnosis and more generally for our understanding of the physiopathological mechanisms of AD. This paper gives an overview of the anatomical and physiological characteristics of this network as well as its relationships with cognition, before focusing on changes in the DMN over normal aging and Alzheimer's disease. While perturbations of the DMN have been consistently reported, especially within the posterior cingulate, further studies are needed to understand their clinical implication

Musical practice and cognitive aging: two cross-sectional studies point to phonemic fluency as a potential candidate for a use-dependent adaptation

Because of permanent use-dependent brain plasticity, all lifelong individuals' experiences are believed to influence the cognitive aging quality. In older individuals, both former and current musical practices have been associated with better verbal skills, visual memory, processing speed, and planning function. This work sought for an interaction between musical practice and cognitive aging by comparing musician and non-musician individuals for two lifetime periods (middle and late adulthood). Long-term memory, auditory-verbal short-term memory, processing speed, non-verbal reasoning, and verbal fluencies were assessed. In Study 1, measures of processing speed and auditory-verbal short-term memory were significantly better performed by musicians compared with controls, but both groups displayed the same age-related differences. For verbal fluencies, musicians scored higher than controls and displayed different age effects. In Study 2, we found that lifetime period at training onset (childhood vs. adulthood) was associated with phonemic, but not semantic, fluency performances (musicians who had started to practice in adulthood did not perform better on phonemic fluency than non-musicians). Current frequency of training did not account for musicians' scores on either of these two measures. These patterns of results are discussed by setting the hypothesis of a transformative effect of musical practice against a non-causal explanation

Longitudinal brain metabolic changes from amnestic mild cognitive impairment to Alzheimer's disease.

International audienceA sensitive marker for monitoring progression of early Alzheimer's disease would help to develop and test new therapeutic strategies. The present study is aimed at investigating brain metabolism changes over time, as a potential monitoring marker, in patients with amnestic mild cognitive impairment, according to their clinical outcome (converters or non-converters), and in relation to their cognitive decline. Seventeen amnestic mild cognitive impairment patients underwent magnetic resonance imaging and 18FDG-positron emission tomography scans both at inclusion and 18 months later. Baseline and follow-up positron emission tomography data were corrected for partial volume effects and spatially normalized using magnetic resonance imaging data, scaled to the vermis and compared using SPM2. 'PET-PAC' maps reflecting metabolic per cent annual changes were created for correlation analyses with cognitive decline. In the whole sample, the greatest metabolic decrease concerned the posterior cingulate-precuneus area. Converters had significantly greater metabolic decrease than non-converters in two ventro-medial prefrontal areas, the subgenual (BA25) and anterior cingulate (BA24/32). PET-PAC in BA25 and BA24/32 combined allowed complete between-group discrimination. BA25 PET-PAC significantly correlated with both cognitive decline and PET-PAC in the hippocampal region and temporal pole, while BA24/32 PET-PAC correlated with posterior cingulate PET-PAC. Finally, the metabolic change in BA8/9/10 was inversely related to that in BA25 and showed relative increase with cognitive decline, suggesting that compensatory processes may occur in this dorso-medial prefrontal region. The observed ventro-medial prefrontal disruption is likely to reflect disconnection from the hippocampus, both indirectly through the cingulum bundle and posterior cingulate cortex for BA24/32, and directly through the uncinate fasciculus for BA25. Altogether, our findings emphasize the potential of 18FDG-positron emission tomography for monitoring early Alzheimer's disease progression

Boosting Autobiographical Memory and the Sense of Identity of Alzheimer Patients Through Repeated Reminiscence Workshops?

peer reviewedDespite severe amnesia, some studies showed that Alzheimer Disease (AD) patients with moderate to severe dementia keep a consistent, but impoverished representation of themselves, showing preservation of the sense of identity even at severe stages of the illness. Some studies suggest that listening to music can facilitate the reminiscence of autobiographical memories and that stimulating autobiographical memory would be relevant to support the self of these patients. Consequently, we hypothesized that repeated participation to reminiscence workshops, using excerpts of familiar songs as prompts would participate to the enrichment of autobiographical memories, self-representation and sense of identity. We included a group of 20 AD patients with severe dementia residing in nursing homes. Their performances were compared to a control group of 20 matched (age, education, mood) healthy residents living in the same institutions. The experiment was conducted in three phases over a 2-week period. On phase 1, an individual assessment of sense of identity was proposed to each participant. On phase 2, participants joined musical reminiscence workshops (six sessions over 2 weeks for AD patients and 3 sessions over a week for controls). During the third phase (12 days after the first assessment), individual evaluation of autobiographical memory and a second assessment of sense of identity were proposed. Our results showed that, despite their massive amnesia syndrome, autobiographical memories of AD reached at the end of the 2 weeks the number and quality of those of matched controls. Moreover, we confirmed a continuity of self-representation in AD patients with a stable profile of the answers between the first and second individual assessments of sense of identity. However, the increase in number and episodic quality of autobiographical memories was not accompanied by an enrichment of the sense of identity. In a complementary study, new patients participated in the same paradigm, but using movie extracts as prompts, and showed very similar effects. We discuss all of these results with regard to the literature showing the significant impact of repetition on the reactivation of memory traces even in very amnestic AD patients at severe stages of the disease

Recognition-based memory through familiarity assessment in severe Alzheimer’s disease

peer reviewe

Cross-sectional and longitudinal characterization of SCD patients recruited from the community versus from a memory clinic: subjective cognitive decline, psychoaffective factors, cognitive performances, and atrophy progression over time

Peer reviewe

Virtualia 2016. La réalité virtuelle au service de la recherche: Actes du séminaire organisé par le CIREVE à Caen (19 octobre 2016),

International audienceLe séminaire Virtualia est né en 2006 en même temps que le Centre Interdisciplinaire de Réalité Virtuelle (CIREVE) de l’Université de Caen Normandie. Son objectif est de permettre aux équipes associées au CIREVE d’exposer leurs méthodologies et les résultats de leurs travaux dans le domaine de la Réalité Virtuelle, tout en s’ouvrant à des communications extérieures. Il a connu quatre éditions de 2006 à 2009.2016 fut l’occasion de relancer VIRTUALIA et de concrétiser le partenariat avec les Universités de Rouen et du Havre dans le cadre de la COMUE. Une Structure Fédérative de Recherche « CIREVE » est en effet en cours de labellisation au sein de Normandie Université. 2016 est également une année importante car elle marque à la fois le dixième anniversaire du CIREVE et la finalisation d’une plate-forme de réalité virtuelle normande, unique en son genre sur le territoire français. Elle est composée d’une salle immersive quatre faces de 45 m2, équipée d’un tapis roulant particulièrement adapté pour l’analyse de la marche en temps réel (GRAIL de Motek Medical). Les calculateurs de cette salle immersive sont mutualisés avec un amphithéâtre attenant de 150 places, de manière que les expérimentations effectuées avec un sujet unique dans la salle immersive puissent être suivies par un auditoire nombreux (besoins de formation notamment). Les équipes utilisent le matériel au fur et à mesure des développements informatiques et de nouveaux protocoles d’expérimentation germent dans l’esprit des chercheurs qui voient dans la réalité virtuelle des possibilités de tests jamais atteintes.Une centaine de chercheurs utilise régulièrement le plateau technique CIREVE, dans des visées de recherche qui leur sont propres. Il est toutefois apparu qu’un certain nombre de problématiques concernaient toutes les disciplines et qu’une partie de la réflexion sur les mondes virtuels pouvait être mutualisée. Le séminaire VIRTUALIA permet d’offrir un espace de rencontre à ces chercheurs, issus d’horizons différents, pour discuter de l’utilisation de l’outil d’un point de vue épistémologique. Il est par exemple capital de s’interroger sur la notion de présence. Le sujet se comporte-il de la même façon dans l’environnement virtuel et dans le monde réel ? Les chemins de circulation choisis dans le modèle virtuel sont-ils les mêmes que ceux qui seraient empruntés en réalité ? Les conclusions établies dans le modèle virtuel sont-elles directement transposables à la réalité ? Un des enjeux du travail est d’évaluer la pertinence subjective des modèles virtuels, ce qui est capital avant de généraliser leur utilisation dans des actions de formation par exemple. L’utilisation d’une technologie n’est jamais complètement neutre. Dans le cadre des mondes virtuels, l’interaction de l’homme avec le monde de synthèse n’est possible qu’au travers de logiciels et d’interfaces matérielles. Il faut s’assurer que les processus cognitifs soient adéquats avant de s’interroger sur le résultat des simulations. Naturellement, le séminaire permet également à chaque discipline d’exposer les résultats des dernières recherches réalisées grâce à la réalité virtuelle.Les domaines scientifiques concernés par la réalité virtuelle sont multiples : les civilisations et les patrimoines culturels, la médecine, les neurosciences, la psychologie, les sciences du mouvement et du sport, l’ingénierie, l’informatique. L’Université de Caen Normandie étant pluridisciplinaire, le spectre des utilisations est très large. Elles se répartissent en trois axes principaux et un axe en émergence :LA REPRÉSENTATION : la réalité virtuelle permet de représenter et de visualiser, interactivement et en trois dimensions, des environnements disparus, dégradés, inaccessibles, ou des environnements futurs.Domaines concernés : civilisations, patrimoine, linguistique...L'EXPÉRIMENTATION : en permettant d'interagir en temps réel avec un monde numérique 3D, la réalité virtuelle offre de nouvelles perspectives d'expérimentations dans des environnements de plus en plus proches du réel et en même temps parfaitement contrôlables.Domaines concernés : santé, neuropsychologie, psychologie, activités physiques et sportives...LA CREATION ET LE DEVELOPPEMENT D’OUTILS : les informaticiens créent et testent des applications concernant les méthodes de navigation en monde virtuel, de restitution de la réalité.Domaine concerné : informatique.LA FORMATION (axe en émergence) : par la représentation de la connaissance, par les diverses possibilités d'expérimentation, la réalité virtuelle est un formidable outil de formation.Domaines concernés : sciences du langage, médecine, informatique (serious game, simulation...).Une partie importante de la réflexion développée lors du séminaire Virtualia 2016 a été consacrée aux enjeux sociétaux liés à la réalité virtuelle : notions de mémoire, d’apprentissage des gestes techniques, d’être humain « augmenté » etc. Les articles publiés attestent du savoir-faire, bien réel cette fois, que le CIREVE a acquis en termes de création de mondes virtuels pour représenter, expérimenter et former. La publication des actes du séminaire Virtualia vise à mettre en lumière des recherches particulièrement innovantes qui s’effectuent dans un cadre technologique exceptionnel.- S. Madeleine, Virtualia 2016. Introduction (et direction de l'édition)- J. Grieu, F. Lecroq, Th. Galinho, H. Boukachour, Environnements industriels virtualisés et processus d’apprentissage- Ph. Brunet, J. Dehut, Images 3D et humanités numériques : modélisation et restitution du geste théâtral- G. Lecouvey, J. Gonneaud, N. Legrand, G. Rauchs, F. Eustache, B. Desgranges, Réalité virtuelle et mémoire- N. Benguigui, C. Mandil, M. Mallek, L. Lejeune, R. Thouvarecq, Étude des liens entre perception et action dans des environnements virtuels- E.-G. Dupuy, A. Maneuvrier, E. Vlamynck, S. Besnard, B. Bienvenu, L.-M. Decker, Le syndrome d’Ehlers-Danlos type hypermobile : évolution des stratégies posturales en réponse à un programme de rééducation à visée somesthésique- C. Weismann-Arcache, Réalité virtuelle et humain augmenté : subjectivation, désubjectivation ?- L. Haddouk, Réalité psychique en visioconsultatio

When Music and Long-Term Memory Interact: Effects of Musical Expertise on Functional and Structural Plasticity in the Hippocampus

The development of musical skills by musicians results in specific structural and functional modifications in the brain. Surprisingly, no functional magnetic resonance imaging (fMRI) study has investigated the impact of musical training on brain function during long-term memory retrieval, a faculty particularly important in music. Thus, using fMRI, we examined for the first time this process during a musical familiarity task (i.e., semantic memory for music). Musical expertise induced supplementary activations in the hippocampus, medial frontal gyrus, and superior temporal areas on both sides, suggesting a constant interaction between episodic and semantic memory during this task in musicians. In addition, a voxel-based morphometry (VBM) investigation was performed within these areas and revealed that gray matter density of the hippocampus was higher in musicians than in nonmusicians. Our data indicate that musical expertise critically modifies long-term memory processes and induces structural and functional plasticity in the hippocampus