La première cartographie complète de la latéralisation des fonctions cérébrales
Publié par Adrien le 30/03/2019 à 08:00
Source: CNRS
Certains processus cérébraux sont réalisés préférentiellement dans l'hémisphère droit ou l'hémisphère gauche du cerveau. Mais quelles fonctions et quel hémisphère ? Une équipe de recherche franco-italienne dirigée par un chercheur CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) du 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...) et de la moelle épinière (La moelle épinière, ou moelle spinale, désigne la partie du système nerveux central prolongeant en dessous la medulla oblongata, ou bulbe rachidien, du tronc...) (AP-HP/CNRS/Inserm/Sorbonne Université) vient de répondre à cette question en livrant la première cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la...) complète de la latéralisation des fonctions cérébrales, publiée le 29 mars 2019 dans la revue Nature Communications. Leurs résultats montrent pour la toute première fois que la prise de décision, comme la perception et l'action ainsi que les émotions, fait plus appel à l'hémisphère droit. Au contraire de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou...) symbolique, qui repose plus sur l'hémisphère gauche.


La latéralisation des fonctions cérébrales représentée dans un espace à 4 dimensions le long de l'axe de la communication symbolique (vert), l'axe de la "perception/action" (cyan), l'axe des émotions (rose) et l'axe de la prise de décision (jaune).
(cc) Karoliset al./ Nature Communications

En 1865, le médecin (Un médecin est un professionnel de la santé titulaire d'un diplôme de docteur en médecine. Il est chargé de soigner les maladies, pathologies, et blessures de ses patients. Son métier est intimement...) français Paul Broca notait que parmi les patients souffrant d'une lésion cérébrale, seuls ceux touchés au lobe frontal (Un frontal est un équipement informatique.) gauche rencontraient des difficultés pour parler. Pour la première fois, on observait une asymétrie (L'asymétrie est l’absence de symétrie, ou son inverse. Dans la nature, les crabes violonistes en sont des exemples spectaculaires.) fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument. Aujourd'hui, le terme a...) entre les deux hémisphères. De nombreuses recherches s'en sont suivies pour essayer d'identifier l'hémisphère "dominant" des différentes fonctions cérébrales, sans pour autant donner lieu à une investigation globale de cette latéralisation...

Jusqu'aux récents travaux de Michel Thiebaut de Schotten, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de...) CNRS de l'Institut du cerveau et de la moelle épinière (AP-HP/CNRS/Inserm/Sorbonne Université), et de ses collègues italiens 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 Padoue. Grâce aux 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.) d'IRM fonctionnelle collectées à l'échelle mondiale depuis plus de quinze ans, ils ont produit la première carte globale de la latéralisation des fonctions cérébrales.

Les chercheurs ont ainsi identifié quatre groupes de fonctions extrêmement latéralisées utilisant des régions cérébrales communes: la communication symbolique (où l'on retrouve le langage, la lecture et le calcul, par exemple) très latéralisée à gauche ; le groupe "perception/action" et les émotions latéralisés à droite et enfin la prise de décision, qui reposerait plutôt sur des régions du lobe frontal droit. Ce dernier point (Graphie) est tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait novateur, aucune équipe n'ayant encore décrit d'asymétrie entre les hémisphères lors de la prise de décision.

En outre, cette étude a permis de trancher une question épineuse quant aux connexions entre hémisphères: les régions très latéralisées sont-elles peu connectées avec l'autre hémisphère pour traiter plus rapidement l'information, ou au contraire sont-elles très connectées pour pouvoir s'influencer et prendre le dessus sur l'hémisphère opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits opposés lorsqu'ils sont insérés au même niveau, l'un en...) dans certains cas ? Grâce à leur carte, les chercheurs ont pu montrer que plus les fonctions sont latéralisées, moins elles établissent de connexions avec l'autre hémisphère, validant ainsi l'hypothèse qu'un hémisphère dominant pour une fonction est peu connecté à l'autre pour gagner en efficacité.

Aussi, cette découverte valide l'idée que les fonctions cérébrales se sont latéralisées avec l'augmentation de la taille du cerveau afin d'optimiser le traitement de l'information. Cette optimisation s'est néanmoins faite au dépend d'un autre avantage évolutif: la récupération fonctionnelle après une lésion cérébrale. À cause de la diminution des connexions entre les hémisphères, il est en effet plus difficile pour l'hémisphère non endommagé de pallier les fonctions perdues.

Les chercheurs souhaitent maintenant poursuivre ces travaux en étudiant les variations de latéralisation des fonctions entre individus, et tester par exemple si une forte latéralisation d'une fonction chez une personne entraîne une latéralisation différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de...) d'autres fonctions.

Bibliographie

The architecture of functional lateralisation and its relationship to callosal connectivity in the human brain. Karolis VR, Corbetta M & Thiebaut de Schotten M. Nature Communications, le 29 mars 2019.
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