Fonctionnement cérébral
Réseaux cérébraux
Réseau du mode par défaut (DMN) : anatomie

L'anatomie du DMN, comme celle des autres réseaux cérébraux, est sujette à des variations selon les auteurs ( problématique des réseaux cérébraux).

Vue d'ensemble de l'anatomie du DMN

Les régions anatomiques du DMN, appelé aussi M-FPN ou réseau fronto-pariétal médial, diffèrent selon les auteurs ( documentation web).

1. Les régions principales sont :

• le cortex préfrontal ventromédial (vmPFC),
• le cortex cingulaire postérieur (PCC),
• le précuneus,
• legyrus angulaire (AG)

2. D'autres régions secondaires du DMN comprennent :

• le gyrus frontal inférieur,
• le gyrus temporal moyen,
• le sillon temporal supérieur (STS),
• le cortex parahippocampique.

Remarque : d'autres aires sont moins bien caractérisées sont :

• les zones dorsales et ventrales du cortex cingulaire postérieur (PCC), du précuneus et du cortex rétrosplénial (RSC),
• l'hippocampe,
• le gyrus frontal supérieur/moyen,
• le cortex préfrontal ventral (vPFC),
• les lobes temporaux antérieurs,
• la jonction temporopariétale (TPJ).

Sous-réseaux

Problématique

La principale difficulté pour identifier les sous-réseaux et leurs fonctions cognitives résident dans l'éloignement des régions cérébrales incriminées, en termes de distance spatiale, avec les entrées des régions sensorielles et motrices primaires (Situating the default-mode network along a principal gradient of macroscale cortical organization 2016).

1. Le DMN est constitué de régions situées au sommet d'une hiérarchie de représentation qui décrivent le paysage cognitif actuel dans les termes les plus abstraits.

a. Le DMN implique probablement la formation, la liaison temporelle et la reconfiguration dynamique de représentations associatives basées sur les objectifs actuels.

b. Le DMN détecte également la pertinence associative des stimuli internes et externes, fournissant :

• un codage de valeurs (Ventromedial prefrontal-subcortical systems and the generation of affective meaning 2012),
• une élaboration des événements perçus (Goal-Congruent Default Network Activity Facilitates Cognitive Control 2014).

c. Le DMN s'adapte au codage prédictif, aux associations sémantiques et joue un rôle de surveillance continue de l'environnement (Dark Control: Towards a Unified Account of Default Mode Function by Markov Decision Processes 2018).

2. Toutefois, on peut, dans cet ensemble de régions anatomiques, distinguer un hub et deux réseaux principaux.

Hubs

Des hubs (plaques tournantes ou centres névralgiques) fonctionnels sont impliqués dans la base neurologique du " soi ", mais aussi du réseau du " penser aux autres " et du " souvenir du passé " et " penser à l'avenir " ( DMN et mémoire).

1. Le cortex cingulaire postérieur (PCC) et le précuneus, gyrus de la face interne du lobe pariétal, combinent l'attention des régions inférieures aux régions supérieures, i.e. attention non contrôlée avec les informations de la mémoire et de la perception (The precuneus/posterior cingulate cortex plays a pivotal role in the default mode network: Evidence from a partial correlation network analysis 2007).

• La partie ventrale (inférieure) du PCC s'active dans toutes les tâches qui impliquent le DMN, y compris celles liées à soi, liées aux autres, se souvenant du passé, pensant au futur, et traitant des concepts ainsi que la navigation spatiale.
• La partie dorsale (supérieure) du PCC implique une conscience et une excitation involontaires.
• Le précuneus est impliqué dans les informations visuelles, sensorimotrices et attentionnelles.

2. Le cortex préfrontal ventromédial (vmPFC) est impliqué dans les décisions sur les traitements liés à " soi ".

a. Ce peut être :

• les informations personnelles,
• les souvenirs autobiographiques,
• les objectifs et événements futurs,
• les représentations cognitives des émotions,
• la représentation de la valeur/récompense,
• l'autorégulation de l'émotion,
• le traitement autonome.

b. « Le vmPFC n'est pas nécessaire pour les réponses affectives en soi…, mais fonctionne comme un centre qui relie les concepts aux systèmes du tronc cérébral capables de coordonner le comportement émotionnel à l'échelle de l'organisme, un processus que nous décrivons en termes de formation du sens affectif. » Mathieu Roy dans Ventromedial prefrontal-subcortical systems and the generation of affective meaning 2012).

C. Toute altération du vmPFC provoque des troubles graves sur le comportement social, moral et décisionnel (Damage to the prefrontal cortex increases utilitarian moral judgements (2007).

3. Le gyrus angulaire relie la perception, l'attention, la cognition spatiale et l'action et aide à certaines parties du rappel des souvenirs épisodiques.

Sous-système médial dorsal

Le sous-système médial dorsal est impliqué dans le réseau du " penser aux autres " sans oublier les hubs précédents.

1. Il a un rôle dans l'inférence des états mentaux d'autrui, en particulier dans les neurosciences sociales (Dissociating Modality-Specific and Supramodal Neural Systems for Action Understanding 2012)

2. Le sous-système médial dorsal comprend plusieurs régions cérébrales.

• Le cortex préfrontal médian dorsal (dmPFC) est impliqué dans la pensée sociale comme, par exemple, déterminer ou déduire le but des actions des autres.

Le dmPFC comprend le cortex cingulaire antérieur (ACC), et le cortex prélimbique dorsal (dPL)

• La jonction temporo-pariétale droite (rTPJ) est utilisée pour réfléchir aux croyances sur soi et sur les autres, également connues sous le nom de théorie de l'esprit.
• Le cortex temporal latéral est requis pour la récupération des connaissances sémantiques et conceptuelles sociales.
• Le pôle temporal antérieur est impliqué dans les informations conceptuelles abstraites, particulièrement de nature sociale.

Sous-système temporal médial

Le sous-système temporal médial, plus ventral que le précédent, est impliqué dans le réseau du " souvenir du passé " et " penser à l'avenir " sans oublier les hubs précédents (Functional-Anatomic Fractionation of the Brain's Default Network 2010 et The default network and self-generated thought: component processes, dynamic control, and clinical relevance 2014).

1. Ce sous-système est impliqué dans :

• les processus cognitifs incluant les souvenirs (Overlap between the neural correlates of cued recall and source memory: evidence for a generic recollection network? 2012 et Decoding the content of recollection within the core recollection network and beyond 2017),
• l'imagination, la réflexion prospective, le raisonnement contrefactuel (The Future of Memory: Remembering, Imagining, and the Brain 2012),
• le traitement associatif contextuel au cœur de l'errance mentale et de la pensée spontanée ( Mind-wandering as spontaneous thought: a dynamic framework 2016)

2. Le sous-système temporal médial comprend plusieurs régions cérébrales.

• L'hippocampe est dans ce cas le hub prédominant pour la formation de nouveaux souvenirs ainsi que de se souvenir du passé et d'imaginer l'avenir.
• Le gyrus parahippocampique (PHC) entre dans la reconnaissance et la simulation spatiale et de scène par des aires spéciales dont la PPA.
• Le cortex rétrospénial (RSC) est requis pour la navigation.
• Le lobule pariétal inférieur postérieur (plPL) est impliqué dans la conjonction d'informations et d'attention auditives, visuelles et somatosensorielles.

Réseau à " tâches positives " (TPN ou Task-Positive Network)