Les analyses cérébrales révèlent une organisation basée sur l’action chez les personnes nées sans mains

La sagesse conventionnelle chez les neuroscientifiques suggère que les fonctions motrices du cerveau sont organisées autour du corps, ce qui signifie que certaines zones cérébrales contrôlent la main; d’autres le pied. Une théorie alternative émergente est que des parties du cerveau peuvent être organisées par les types d’action, comme atteindre ou utiliser des outils, quelle que soit la partie corporelle utilisée pour terminer la tâche.

Les chercheurs de l’Université de Georgetown ont récemment décidé de comprendre ces théories, car savoir comment le cerveau est organisé autour de la fonction par rapport à la partie du corps a de profondes implications pour la réadaptation et le retour à la fonction d’une personne après une lésion cérébrale.

Les résultats sont publiés dans le Actes de l’Académie nationale des sciences. L’œuvre est intitulée “Les principes de cartographie de type action s’étendent au-delà des actions évolutives, même chez les personnes nées sans mains.”

“Si le contrôle moteur est en partie basé sur des actions plutôt que des parties du corps, il est possible que le cerveau puisse utiliser cette flexibilité pour compenser la perte de membres spécifiques”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Ella Striem-Amit, Ph.D., professeur adjoint de neurosciences à la Georgetown University School of Medicine.

Pour mieux comprendre la théorie émergente, Striem-Amit et une équipe de neuroscientifiques ont mené une nouvelle étude avec des bénévoles qui sont nés sans mains, et utilisent plutôt leurs pieds pour les tâches quotidiennes avec et sans outils.

En utilisant des scanneurs cérébrales d’IRMf, les chercheurs ont montré que chez ces individus, les zones cérébrales généralement impliquées dans l’utilisation de l’outil manuel sont toujours actives – même si les individus utilisaient leurs pieds, pas leurs mains. Cette constatation est cohérente avec la même préférence d’action pour les participants témoins, qui effectuent l’action avec leurs mains ou leurs pieds.

“Nous avons constaté que certaines régions du cerveau se soucient du type d’action qu’une personne fait et non si cette action a été effectuée avec la main ou avec le pied”, a déclaré Florencia Martinez Addiego, étudiante diplômée du laboratoire de Striem-Amit qui a dirigé l’étude.

Elle a déclaré qu’il semble que cette organisation puisse survenir sans expérience motrice typique, fournissant des preuves du type d’action en tant que facteur de conduite de base dans l’organisation motrice et le développement.

Fait intéressant, ce n’était pas vrai pour toutes les zones cérébrales.

“Le cortex moteur principal, qui est étroitement cartographié sur le corps, n’a pas réorganisé pour l’utilisation d’outils basés sur les pieds, même chez les personnes qui ont utilisé des outils avec leurs pieds toute leur vie”, a déclaré le Dr Yuqi Liu, un ancien boursier postdoctoral qui a également dirigé l’étude. “Cela suggère que certaines zones cérébrales démontrent plus de plasticité que d’autres.”

Pourtant, l’étude révèle une sorte d’organisation du cerveau qui va au-delà du corps – une qui est abstraite et centrée sur l’action, et qui se développe même sans expérience typique. Ils développent également les résultats précédents de l’organisation du cerveau et de la plasticité dans la cécité et la surdité.

“De nombreuses régions du cerveau peuvent être plus flexibles qu’on ne le pensait auparavant, surtout au début du développement”, a déclaré Striem-Amit. “Tout comme certains domaines impliqués dans la perception réagissent aux informations de tout sens, certaines parties du système moteur peuvent représenter des actions d’une manière qui se généralise entre les parties du corps – sans celle avec laquelle une personne est née.”

La participante de l’étude Alvin Law, 65 ans, est née sans armes, une malformatique congénitale causée par l’utilisation de thalidomide par sa mère, un médicament couramment prescrit pour les nausées matinales dans les années 1950 et 1960.

Il dit que même si les prothèses ne conviennent pas à lui parce qu’il a appris à utiliser ses jambes et ses pieds pour les tâches quotidiennes très jeunes, il reconnaît qu’ils sont importants pour les personnes qui perdent leurs membres et que les connaissances apprises de cette étude peuvent les améliorer.

“Je ne peux même pas imaginer ce que ce serait perdre un membre d’aucune sorte, pour quelle cause”, a déclaré Law. Il espère que ses contributions pourront aider les gens à retrouver une bonne qualité de vie grâce à des technologies améliorées.