Fonctionnement exécutif et réseaux cérébraux

Résumé Fr En

Depuis les observations initiales de Luria [1], la localisation cérébrale du fonctionnement exécutif a fait l’objet de nombreux travaux de recherche. Dans un premier temps, les études de patients cérébrolésés ont mis en évidence l’implication prédominante des régions frontales. Avec l’avènement des techniques modernes d’imagerie cérébrale (tomographie à émission de positons [TEP] et imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle [IRMf]), il est toutefois apparu que le fonctionnement exécutif était sous-tendu par un réseau antéropostérieur largement distribué. Dès ce moment, l’attention s’est portée sur le rôle exact des différentes régions impliquées lors de la réalisation d’épreuves exécutives et sur l’importance relative des régions antérieures et postérieures. Plus récemment, l’étude du fonctionnement exécutif en tant que réseau de régions fonctionnellement connectées s’est développée, et on a également commencé à s’intéresser à l’influence des aspects cérébraux structurels et des caractéristiques génétiques. Les résultats de ces travaux soulignent l’aspect interactif et fortement modulable du fonctionnement exécutif au niveau cérébral, et la nécessité de prendre en compte simultanément différents niveaux d’analyse. Nous aborderons dans cette revue ces différentes thématiques, en nous centrant sur les données issues d’études chez le sujet jeune et sain pour des raisons de concision.

Executive functioning and brain networks Since the initial observations of Luria [1], the cerebral localization of executive processes was a key-point of research in cognitive neuroscience. In a first time, studies of brain damaged patients showed the main involvement of frontal areas. However, with the emergence of modern neuroimaging tools (positron emission tomography [TEP] and functional magnetic resonance imaging [fMRI]), it became patent that the frontal cortex was not the only region involved in executive functioning but that these processes in fact depended on a large network of distributed antero-posterior areas. From that moment, researchers were interested to delineate the exact function of the areas associated to various executive processes (updating, shifting, inhibition...), and also to determine the relative importance of anterior and posterior brain areas for executive abilities. Recently, the understanding of areas associated to executive processes as a network of functionally interconnected areas emerged, as well as the influence of the structural aspects (volume and density of grey and white substance) and genetic characteristics. As a whole, results of these researches emphasize the interactive and modulatory aspects of executive functioning at the brain level, and the necessity to take into account simultaneously several levels of analyses. In this review, we will tackle all these questions, by focusing mainly on data obtained in young healthy populations for sake of conciseness.