Une représentation dans l'espace centrée sur la main

La manière dont le cerveau humain traite les informations reste encore mystérieuse de nos jours. Des chercheurs financés par l'UE sont parvenus à déterminer comment notre cerveau traite les informations visuelles et sensorielles pour s'orienter dans l'espace et pour l'interaction avec des objets.

Des études sur des singes ont montré que le guidage sensoriel du mouvement est rendu possible par une représentation spatiale centrée sur la main dans le cerveau. Cela permet de percevoir les objets dans l'espace alentour du corps et d'interagir en conséquence par la localisation des membres.

Dans le cadre du projet VTHAND-CENTRED SPACE ("Visuo-tactile cortical mechanims for a hand-centred spatial representation in humans"), des chercheurs ont réussi à établir la preuve d'un guidage multi-sensoriel pour la représentation spatiale centrée sur la main chez les êtres humains.

Un problème majeur de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) consiste à identifier les sous-populations neuronales impliquées dans une réponse sélective visuelle aux stimuli spatiaux proches de la main. Cela est dû au fait que ces sous-populations de neurones sont entremêlées avec d'autres neurones multi-sensoriels dans le cerveau. Pour contourner cela, un protocole expérimental appelé adaptation basée sur le taux d'oxygénation du sang (BOLD) a été optimisé.

Les chercheurs ont combiné la technique BOLD avec l'IRM fonctionnelle et identifié que les zones pariétale et prémotrice du cerveau traitent des stimuli proches de la main pour la représentation spatiale.

Un autre résultat majeur a consisté à démontrer la plasticité de la représentation de l'espace entourant la main, même avec des prothèses. Dans ce but, une stimulation transcranienne a été utilisée en plus des stimuli visuels. Les expériences ont montré que le cerveau perçoit la prothèse en tant qu'élément du corps, comme notre main humaine. L'emplacement de la prothèse est utilisé comme référentiel pour la représentation de l'espace entourant le membre et facilite l'interaction avec des objets. Un résultat clé est la découverte que la représentation spatiale centrée sur la main implique les neurones multi-sensoriels dans le cortex prémoteur ventral et dans le cortex pariétal postérieur.

Les résultats du projet pourraient également être extrapolés pour représenter l'interaction motrice avec d'autres gens utilisant la représentation de l'espace centrée sur la main. Des recherches futures vont maintenant pouvoir étudier ce lien de manière plus approfondie et identifier des zones du cerveau associées à des fonctions spécifiques. Parmi les applications, on peut citer l'évaluation de l'étendue des lésions cérébrales traumatiques ou le développement d'approches de rééducation plus efficaces.

Pour plus d'information voir: VTHAND-CENTRED SPACE