Télencéphale
Lobe pariétal : précuneus
Réseaux de repos et conscience

Précuneus et réseaux d'état de repos (RSN)

Du point de vue fonctionnel, le précuneus est relié aux réseaux de repos (RSN ou Resting State Networks), appelés aussi systèmes fonctionnels ou réseaux de connectivité intrinsèque, vient du fait que les activités cérébrales des participants ont été enregistrées en l’absence de tâche à réaliser.

Le nombre de RSN varie selon les auteurs (classification des RSN).

1. La figure ci-dessous, qui montre les aires de projection du précuneus sur les RSN, est tirée de : Structural connectivity of the precuneus and its relation to resting-state networks (2023).

Le jaune foncé correspond à une densité élevée alors que l'orange foncé indique une faible densité.

2. Le précuneus est considéré comme le noyau fonctionnel du réseau du mode par défaut (DMN pour Default Mode Network), le plus grand réseau de repos, constitué de nombreuses aires cérébrales impliquées dans la cognition ( anatomie du DMN) avec le cortex cingulaire postérieur (PCC) adjacent (Precuneus Is a Functional Core of the Default-Mode Network 2014).

• Le précuneus connecte le réseau frontopariétal (FPN) et le DMN.
• Les individus peuvent alors adapter leur comportement par l'intégration et la modulation de grands réseaux cérébraux qui se chevauchent (Multi-task connectivity reveals flexible hubs for adaptive task control 2013).

3. Les études récentes ont montré que le précuneus a une connectivité structurelle distincte avec une variété d'aires corticales et dispose d'une connectivité structurelle avec plusieurs réseaux comme essentiellement ( connectivité du précuneus) :

• le réseau DMN,
• le réseau d'attention dorsale (DAN),
• le réseau sensorimoteur (SMN),
• le réseau visuel.

Le précuneus serait un noyau du réseau structurel du cerveau, à degré élevé de connectivité et d'intégration de modules dispersés dans tout le cerveau qui pourrait réaliser des fonctions cognitives en tant que connecteur structurel qui intègre plusieurs RSN, qui se chevauchent partiellement, de manière dépendante de la tâche.

• Un ensemble de régions corticales, sous-corticales et cérébelleuses de domaines généraux ou à demandes multiples (MD) sont coactivées en association avec de nombreuses tâches exigeantes sur le plan cognitif telles que la mémoire de travail (MW), l'attention sélective et la résolution de problèmes.

Pour une revue, lire Precise Topology of Adjacent Domain-General and Sensory-Biased Regions in the Human Brain 2022).

• La partie dorsale du précuneus (7Pm, POS2) est un centre de système à demande multiple (MD) réparti sur le cortex frontal, pariétal et temporo-occipital, qui est actif dans de nombreuses tâches différentes.

3. L'organisation topographique du cortex montre un gradient principal de connectivité intrinsèque unimodal à transmodal qui reflète une hiérarchie de traitement des zones corticales transmodales distinctes des zones corticales transmodales intégratives (Situating the default-mode network along a principal gradient of macroscale cortical organization 2016 et The default mode network in cognition: a topographical perspective 2021).

• Sur la base de ce principal gradient cortical, le précuneus serait la zone d'association située entre le cortex sensorimoteur primaire (unimodal) et le DMN transmodal.
• De plus, le précuneus est à l'intersection entre le DMN et d'autres RSN et servirait d'interconnexion structurelle entre ces réseaux.

De ce constat, découlent les nombreuse fonctions du précuneus.

Précuneus et conscience

Avec le cortex cingulaire postérieur (PCC), le précuneus paraît essentiel pour le traitement conscient de l'information.

Le métabolisme cérébral du glucose est à son plus haut niveau dans ces deux zones pendant l'éveil, mais est plus réduit pendant l'anesthésie.

1. La désactivation du précuneus a été liée à la physiologie d'états altérés de conscience :

• le sommeil lent et le sommeil à mouvements oculaires rapides ou sommeil paradoxal (Cognitive impairment after sleep deprivation: The role of precuneus related connectivity on the intra-individual variability changes 2023),
• le narcolepsie et l'hypersomnie (Imagerie pondérée en diffusion dans la narcolepsie et l’hypersomnie idiopathique 2023).
• l'état hypnotique (The “Hidden Observer” as the Cognitive Unconscious During Hypnosis 2016),
• l'état végétatif (UWS).

2. Le mécanisme neuronal qui permet la récupération de la conscience chez les patients atteints du syndrome d’éveil sans réponse (UWS ou Unresponsive Wakefulness Syndrome), également connu sous le nom d'état végétatif (VS), a été analysé dans un article récent (Anterior precuneus related to the recovery of consciousness 2022).

Les résultats ont identifié quatre noyaux corticaux dans l'UWS-E, i.e. patients ayant émergé de l'UWS, par rapport l'UWS-R, i.e. patients restés à l'UWS (UWS-R) :

a. le précuneus antérieur, le plus fortement, i.e. 7Am et PCV, lié aux zones corticales frontales, pariétales, temporales et limbiques,

b. le lobule pariétal inférieur gauche, le gyrus frontal inférieur gauche et le gyrus frontal moyen gauche.

3. La désactivation du précuneus a été liée à la physiologie d'états altérés de conscience à certaines conditions neuropsychiatriques avec une conscience de soi réduite :

• la maladie d'Alzheimer (Depth- and curvature-based quantitative susceptibility mapping analyses of cortical iron in Alzheimer's disease 2024).
• la schizophrénie et la dépression (Neural substrates of affective temperaments: An intersubject representational similarity analysis to resting-state functional magnetic resonance imaging in nonclinical subjects. 2024 et Depressive symptoms reduce when dorsolateral prefrontal cortex-precuneus connectivity normalizes after functional connectivity neurofeedback 2022),
• l'épilepsie (The Precuneal Cortex: Anatomy and Seizure Semiology 2022).

4. Le précuneus possède des connexions corticales avec le cortex préfrontal dorsolatéral (dlPFC), mais est dépourvu de toute connexion avec le cortex moteur primaire ou M1 (Effects of parietal repetitive transcranial magnetic stimulation in prolonged disorders of consciousness: A pilot study 2024).

• L'activité préfrontale est déclenchée par un transfert de signal neuronal provenant de la région postérieure du cerveau, plus précisément du précuneus et le signal neuronal faisait référence aux oscillations thêta dans l'EEG (Theta Signal Transfer from Parietal to Prefrontal Cortex Ignites Conscious Awareness of Implicit Knowledge during Sequence Learning 2023).
• Les cartes topographiques ont montré que la rTMS (repetitive Transcranial Magnetic Stimulation) pariétale provoquait des effets P300 prononcés, en particulier dans le cortex frontal gauche.

Précuneus et conscience de soi (self-consciousness)