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Nos cerveaux ne peuvent pas réellement se « recâbler », disent les neuroscientifiques

L’extraordinaire capacité du cerveau à se reconnecter après un accident vasculaire cérébral, une amputation ou une perte soudaine de la vision ou de l’audition a été démontrée à plusieurs reprises dans des études menées au fil des décennies. Du moins, c’est ce que nous pensions tous.

Dans eLife, deux neuroscientifiques – Tamar Makin et John Krakauer – affirment que les expériences les plus influentes dans ce domaine ne démontrent pas de manière concluante que le cerveau peut se réorganiser fonctionnellement.

« L’idée selon laquelle notre cerveau a une incroyable capacité à se recâbler et à se réorganiser est séduisante. Elle nous donne de l’espoir et de la fascination, surtout lorsque nous entendons des histoires extraordinaires », déclare Krakauer de l’Université Johns Hopkins.

« Cette idée va au-delà de la simple adaptation, ou plasticité : elle implique une réaffectation globale des régions du cerveau. Mais même si ces histoires peuvent être vraies, l’explication de ce qui se passe est, en fait, fausse. »

Selon eux, aucune des études clés ne répond à la définition la plus stricte de la réorganisation cognitive, où une partie du cerveau habituellement dédiée à un type de calcul devient capable d’un type de cognition totalement différent, marqué par un changement de fonction ou de comportement.

« Nous concluons qu’aucune des études canoniques que nous avons examinées ne remplit de manière convaincante ces critères », écrivent-ils.

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Makin est professeur de neurosciences cognitives à l’Université de Cambridge et ses recherches portent sur les limites de la neuroplasticité chez les adultes ayant des capacités différentes, comme les personnes portant des prothèses.

Ensemble, Makin et Krakauer – qui s’intéressent à la réadaptation après un accident vasculaire cérébral – ont pu constater par eux-mêmes les « changements de comportement surprenants et impressionnants » qui peuvent être apportés à la suite de « agressions neurologiques, telles que la cécité congénitale, la surdité, l’amputation et l’accident vasculaire cérébral ».

Un exemple frappant de recâblage cognitif apparent vient d’une étude sur des furets nouveau-nés publiée en 2000.

Dans cette expérience, les entrées neuronales des yeux des furets ont été connectées chirurgicalement au cortex auditif du cerveau au lieu du cortex visuel. Malgré cette confusion, les furets avaient une certaine vision dans une étude de suivi. Les neurones auditifs s’étaient réorganisés pour remplir une nouvelle fonction.

« Mais est-ce une vraie réorganisation…? » demandent Makin et Krakauer. Le type de traitement effectué dans le cortex visuel pourrait être similaire à celui effectué par le cortex auditif, ce qui signifie que ce recâblage chirurgical ne met pas vraiment le cerveau au défi de modifier ses fonctions.

Si la même information devait être transmise à une partie du cerveau responsable de processus complètement différents, comme le cortex préfrontal, les résultats pourraient être bien moins impressionnants.

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Lorsqu’un participant à l’étude récupère miraculeusement des fonctions cognitives que l’on pensait perdues en raison d’une blessure ou d’une déficience, il est probable que le cerveau ajoute de la capacité de calcul en s’appuyant sur des connexions ou des fonctions neuronales qui existaient auparavant mais qui étaient très silencieuses ou sous-utilisées, les auteurs argumenter.

Par exemple, lorsqu’une souris est encore capable de déplacer une moustache même après que les nerfs reliant cette moustache particulière ont été sectionnés, il est probable que les nerfs des moustaches voisines aient toujours été branchés sur la moustache endommagée, affirment les auteurs. Aucun recâblage nécessaire !

De même, lorsque les chatons nouveau-nés avaient un œil temporairement fermé, cela renforçait l’œil actif et affaiblissait l’œil indisponible, ce qui donnait lieu à des « chatons très maladroits » une fois le deuxième œil ouvert.

Cependant, cela ne démontre pas une réorganisation cérébrale. Il est probable que les neurones soient sensibles aux entrées des deux yeux, et le « gain » n’est augmenté que lorsqu’un œil n’est pas disponible.

S’il semble qu’une partie du cerveau fasse quelque chose qu’elle n’a jamais fait auparavant, cela pourrait simplement être une illusion produite par le fait que nous ne savions pas que le cerveau possédait cette capacité supplémentaire, proposent les auteurs.

Les chercheurs doutent également que le cerveau « prenne le relais » des neurones qui ne sont pas utilisés et les « recâble » pour remplir d’autres fonctions.

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Par exemple, les enfants atteints de cataracte congénitale (qui naissent aveugles) peuvent retrouver la vue immédiatement après une intervention chirurgicale.

« Si le cortex visuel est réapproprié pour prendre en charge de nouvelles fonctions, il s’ensuit que la restauration de l’entrée visuelle sera vaine (ou nécessitera au moins une inversion substantielle de la réorganisation) », écrivent les auteurs.

« Mais ce n’est pas le cas. Non seulement les enfants sont immédiatement capables de percevoir certaines informations visuelles, mais ils sont également sensibles aux illusions visuelles. »

Alors que le cerveau est plus interconnecté et « flou » que nous ne le pensons, Makin et Krakauer soutiennent que différentes parties du cerveau sont destinées à remplir certaines fonctions, et qu’il n’est pas possible de s’écarter de cette « architecture » ou « plan » sous-jacent. même au début du développement.

« Tant de fois, la capacité du cerveau à se recâbler a été décrite comme ‘miraculeuse’ – mais nous sommes des scientifiques, nous ne croyons pas à la magie », explique Makin.

« Ces comportements étonnants que nous observons sont enracinés dans le travail acharné, la répétition et l’entraînement, et non dans la réaffectation magique des ressources du cerveau. »

Cet article a été publié dans eLife.

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Rédigé par : Elodie Ricolm
Bonjour ! Je m'appelle Elodie, j'ai 32 ans et je suis rédactrice web. Passionnée d'écologie, j'aime trouver des astuces pour un quotidien plus respectueux de l'environnement.