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Posté par Isabelle le Jeudi 15/06/2017 à 00:00
Pour le cerveau, faire et penser revient au même
Dans notre cerveau, le réseau fronto-pariétal assume des fonctions extrêmement variées, de la planification et l'exécution de mouvements à la rotation mentale, de l'attention spatiale à la mémoire de travail. Mais comment un unique réseau peut-il prendre part à une si grande diversité de fonctions ? Des neuroscientifiques de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Genève (UNIGE) et des Hôpitaux universitaires de Genève (HUG) émettent aujourd'hui une hypothèse originale: toutes ces fonctions cognitives reposeraient sur une seule fonction centrale, l'émulation. En créant une image dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) abstraite des mouvements, l'émulation permettrait au cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de...) de renforcer ses compétences motrices, mais aussi de s'en forger une représentation précise et durable. Le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node)...) fronto-pariétal aurait ainsi évolué d'un réseau contrôlant uniquement la motricité vers un système beaucoup plus général. Cette hypothèse, formulée dans la revue Trends in Cognitive Sciences, expliquerait pourquoi les personnes souffrant d'une lésion à cet endroit précis du cerveau présentent des séquelles affectant de nombreuses fonctions qui de prime abord ne paraissent pas forcément liées. Cela pourrait aussi ouvrir la voie à des thérapies multimodales plus efficaces chez les personnes cérébro-lésées.


Activités du réseau frontopariétal lorsque les sujets effectuent des tâches motrices (gauche) ou cognitives (droite). Les activités de ces différentes tâches se superposent dans la partie pariétale-postérieure du réseau frontopariétal ainsi que dans une région des lobes frontaux appelée cortex prémoteur. Les régions situées entre ces deux parties sont le cortex moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une énergie...) et somatosensoriel primaire, activés uniquement par l'exécution de mouvements du bras. © UNIGE / Radek Ptak

De nombreuses études d'imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression mécanique ; elle...) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent...) montrent que le réseau fronto-pariétal est activé par des tâches très différentes. Il l'est lors d'activités motrices, comme saisir ou pointer, mais également lorsque l'on effectue des mouvements oculaires et même lorsqu'aucun mouvement n'est impliqué, si l'on déplace son attention ou que l'on effectue un calcul mental (Le calcul mental consiste à effectuer des calculs sans autre support que la réflexion et la mémoire. Il s'appuie sur un certain nombre de techniques ou astuces...). "Pourquoi cette même région est-elle importante pour une si grande diversité de tâches ? Quel est le lien entre la motricité, l'apprentissage (L’apprentissage est l'acquisition de savoir-faire, c'est-à-dire le processus d’acquisition de pratiques, de connaissances, compétences, d'attitudes ou de valeurs culturelles, par...) moteur et le développement de la cognition chez l'être humain ? Cette question est au cœur de nos recherches", explique Radek Ptak, neuropsychologue à la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la pratique (l'art) étudiant l'organisation du corps humain (anatomie), son fonctionnement normal (physiologie), et cherchant à restaurer la...) de l'UNIGE et au Service de neurorééducation des HUG. Un examen de toutes les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) disponibles à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...) tend vers une explication: il existerait un processus commun à ces tâches, que les scientifiques ont nommé "émulation". Ce processus, qui consiste à planifier et à se représenter un mouvement sans le faire, active le réseau cérébral de manière identique. "Mais nous posons l'hypothèse que le cerveau va encore un peu plus loin: il utiliserait ces représentations dynamiques pour accomplir des fonctions cognitives de plus en plus complexes, au-delà de la seule planification (La planification est la programmation d'actions et d'opérations à mener) des mouvements", ajoute Radek Ptak.

Imaginer pour soigner

Les liens étroits entre les fonctions motrices et cognitives s'illustrent dans le développement de l'enfant: c'est en manipulant que le bébé (L'onomatopée bébé désigne l'être humain en bas-âge. En puériculture on distingue plutôt le nouveau-né (le premier mois), le nourrisson (d'un mois à deux ans) et ensuite la petite enfance...) apprend. A l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y =...), le skieur qui répète mentalement la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) de sa course (Course : Ce mot a plusieurs sens, ayant tous un rapport avec le mouvement.) avant de se lancer verra ses performances s'améliorer. Cette période de préparation permet ainsi de faire un geste plus juste et plus précis.

Le même principe explique également pourquoi les personnes souffrant de lésions du réseau fronto-pariétal auront des difficultés à accomplir les tâches motrices et cognitives. Cela permet ainsi d'explorer comment utiliser les fonctions cognitives pour réhabiliter les fonctions motrices abîmées. Par exemple, l'utilisation de miroirs chez les personnes hémiplégiques permet de tromper le cerveau en lui faisant croire que la main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un organe destiné à saisir et manipuler des objets....) du côté lésé fonctionne encore. Cette image –pourtant fausse car il s'agit en fait du reflet (Un reflet est, en physique, l'image virtuelle formée par la réflexion spéculaire d'un objet sur une surface. La nature spéculaire...) de la main fonctionnelle – permet d'améliorer les capacités réelles motrices. La réalité virtuelle (La réalité virtuelle est une simulation informatique interactive immersive, visuelle, sonore et/ou haptique, d’environnements réels ou imaginaires.), qui permet de dissocier la perception selon le trouble qu'il s'agit de soigner, est un outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions...) que les scientifiques genevois utilisent de plus en plus. Le Dr Ptak reste néanmoins prudent: "nous devons encore poursuivre nos recherches pour fournir des données robustes sur son efficacité. Mais bien que nouvelle, cette technique comporte déjà un avantage: nos patients l'apprécient et s'y plient volontiers. Cela ne peut qu'être positif sur le résultat de la thérapie (Une thérapie est un ensemble de mesures appliquées par un thérapeute à une personne souffrant d'un problème de santé, dans le but de l'aider...) !"

L'hypothèse proposée aujourd'hui se base sur de nombreuses observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) et ouvre d'intéressantes perspectives. Au-delà des possibilités thérapeutiques, elle questionne aussi sur les origines de la cognition de manière générale: si ce principe d'émulation a permis de rendre généraliste un réseau au départ spécialisé dans la gestion de la motricité, comment la cognition peut-elle encore se transformer ? Un débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou opinions divergentes pour le sujet...) qui ne sera pas clos de si tôt.

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Source: UNIGE
 
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