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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 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 nombreuses fonctions du corps, dont la...) de renforcer ses compétences motrices, mais aussi de s’en forger une représentation précise et durable. Le réseau 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...) 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...) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument....) 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 et de résultats appris par cœur,...). «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 de l’UNIGE et au Service de neurorééducation des HUG. Un examen de toutes les données 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...) 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 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...), 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...) 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...) de la main fonctionnelle – permet d’améliorer les capacités réelles motrices. La réalité virtuelle, 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 entreprises, par une plus...) 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 !»

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...) 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 qui ne sera pas clos de si tôt.

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Source: UNIGE
 
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