thesis

134 Oscillations, corrélations et synchronisation
rélatives, ce qui peut expliquer le caractère contesté de ces théories.
4.5.2 Corrélations et pathologies neuropsychiatriques
Une autre approche pour explorer le rôle des corrélations dans la fonction
cérébrale est celle de l’étude des liens entre ces corrélations et les dysfonctions
cognitives. Ce point de vue se rapproche de celui des neuropsychiatres avant l’avènement
des techniques non invasives d’enregistrement cérébral, comme rapporté
par exemple dans Sacks (1998). Lorsqu’une région cérébrale précise est systématiquement
associée à une dysfonction cognitive particulière, il était possible d’inférer
que cette région cérébrale est impliquée dans cette fonction.
Nous pouvons avoir le même point de vue pour le rôle des corrélations dans
le fonctionnement du cerveau. Ainsi, chez l’Homme, des dysfonctions des corrélations,
des oscillations ou de la synchronie sont associées à plusieurs pathologies
neurologiques, comme l’épilepsie, l’autisme, la schizophrénie, la maladie de Parkinson
et d’Alzheimer (Uhlhaas et Singer 2006). Cela peut indiquer que les corrélations
ont effectivement une importance dans le fonctionnement cérébral, car
leurs dysfonctions sont reliées à des troubles cognitifs majeurs. Néanmoins, un
lien de cause à effet n’est pas forcément mis en évidence dans ces travaux, et il ne
s’agit donc pas d’un argument définitif.
La plupart des études citées ici se basent sur l’observation d’enregistrements
macroscopiques (EEG, MEG voire IRMf). Les signaux observés consistent en
des moyennes de l’activité de larges assemblées de neurones, aussi les oscillations
reflètent-elles l’activité synchrone d’une portion significative de neurones.
Par ailleurs, certains travaux s’intéressent à la cohérence fréquentielle de deux
zones cérébrales : dans ce cas il s’agit d’étudier le degré de synchronisation entre
ces aires.
Schizophrénie
La schizophrénie est caractérisée notamment par des syndromes psychotiques
(hallucinations) et une désorganisation des pensées et du comportement (Friston
et al. 1995, Green 1996). Cette pathologie proviendrait de déficits dans la coordination
des processus cérébraux, comme l’attention ou la mémoire de travail (Phillips
et Silverstein 2003, Uhlhaas et Singer 2006). Or, selon la théorie du liage perceptif,
la synchronisation permettrait cette coordination. La question se pose alors
de savoir si la schizophrénie est associée à des déficits de la synchronisation.
De nombreuses études montrent que c’est effectivement le cas (Uhlhaas et al.
2006, Uhlhaas et Singer 2010). D’abord, des enregistrements EEG montrent un
déficit de la synchronisation spécifiquement dans les bandes beta et gamma (entre
30 Hz et 80 Hz environ) lors de la perception (Kwon et al. 1999, Spencer et al.
2004, Krishnan et al. 2005) ou de tâches cognitives (Spencer et al. 2003, Uhlhaas et
Singer 2006) (voir figure 4.16). Des anomalies anatomiques concernant la connectivité
corticale longue distance au sein de la substance blanche sont reliées à la
pathologie et pourraient expliquer les déficits de la synchronisation (Kubicki et al.
2007). Par ailleurs, une connectivité accrue à courte distance pourrait expliquer