Qu'arrivera-t-il à une personne s'il ne lui reste plus que la moitié de son cerveau ? Nous pensons que la réponse est évidente. L'organe responsable des processus vitaux les plus importants est complexe et la perte d'une partie importante de celui-ci peut entraîner des conséquences terribles et irréparables. Cependant, les capacités de notre cerveau étonnent encore même les neuroscientifiques. Le biopsychologue Sebastian Ocklenburg partage des résultats de recherche qui ressemblent à l'intrigue d'un film de science-fiction.
Parfois, les médecins doivent prendre des mesures extrêmes pour sauver des vies humaines. L'une des procédures les plus radicales en neurochirurgie est l'hémisphérectomie, l'ablation complète de l'un des hémisphères cérébraux. Cette procédure n'est pratiquée que dans de très rares cas d'épilepsie réfractaire en dernier recours lorsque toutes les autres options ont échoué. Lorsque l'hémisphère affecté est retiré, la fréquence des crises d'épilepsie, dont chacune met en danger la vie du patient, est radicalement réduite ou disparaît complètement. Mais que devient le patient ?
Le biopsychologue Sebastian Ocklenburg en sait long sur la façon dont le cerveau et les neurotransmetteurs influencent le comportement, les pensées et les sentiments des gens. Il parle d'une étude récente qui aide à comprendre comment le cerveau peut fonctionner lorsqu'il n'en reste que la moitié.
Les scientifiques ont examiné les réseaux cérébraux de plusieurs patients, dont chacun avait un hémisphère retiré dans la petite enfance. Les résultats de l'expérience illustrent la capacité du cerveau à se réorganiser même après de graves dommages, si ces dommages surviennent à un jeune âge.
Même sans tâches spécifiques, le cerveau est très actif : par exemple, dans cet état on rêve
Les auteurs ont utilisé la technique neurobiologique de l'imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnelle au repos. Dans cette étude, les cerveaux des participants sont scannés à l'aide d'un scanner IRM, une machine que de nombreux hôpitaux ont de nos jours. Un scanner IRM est utilisé pour créer une série d'images de parties du corps en fonction de leurs propriétés magnétiques.
L'IRM fonctionnelle est utilisée pour créer des images du cerveau au cours d'une tâche spécifique. Par exemple, le sujet parle ou bouge ses doigts. Pour créer une série d'images au repos, le chercheur demande au patient de rester immobile dans le scanner et de ne rien faire.
Néanmoins, même sans tâches spécifiques, le cerveau montre beaucoup d'activité : par exemple, dans cet état nous rêvons, et notre esprit « vagabonde ». En déterminant quelles zones du cerveau sont actives lorsqu'elles sont en sommeil, les chercheurs ont pu trouver ses réseaux fonctionnels.
Les scientifiques ont examiné les réseaux au repos dans un groupe de patients qui ont subi une intervention chirurgicale pour retirer la moitié de leur cerveau dans la petite enfance et les ont comparés à un groupe témoin de participants dont les deux moitiés du cerveau fonctionnaient.
Notre incroyable cerveau
Les résultats étaient vraiment incroyables. On s'attendrait à ce que l'ablation de la moitié du cerveau perturbe sérieusement son organisation. Cependant, les réseaux de patients subissant une telle opération ressemblaient étonnamment à ceux du groupe témoin de personnes en bonne santé.
Les chercheurs ont identifié sept réseaux fonctionnels différents, tels que ceux associés à l'attention, aux capacités visuelles et motrices. Chez les patients dont le demi-cerveau a été enlevé, la connectivité entre les régions cérébrales au sein du même réseau fonctionnel était remarquablement similaire à celle du groupe témoin avec les deux hémisphères. Cela signifie que les patients ont montré un développement cérébral normal, malgré l'absence de la moitié de celui-ci.
Si l'opération est pratiquée à un âge précoce, le patient conserve généralement des fonctions cognitives et une intelligence normales.
Cependant, il y avait une différence : les patients avaient une nette augmentation de la connexion entre les différents réseaux. Ces connexions améliorées semblent refléter les processus de réorganisation corticale après le retrait de la moitié du cerveau. Avec des connexions plus fortes entre le reste du cerveau, ces personnes semblent être capables de faire face à la perte de l'autre hémisphère. Si l'opération est pratiquée à un âge précoce, le patient conserve généralement des fonctions cognitives et une intelligence normales et peut mener une vie normale.
C'est encore plus impressionnant si l'on considère que des lésions cérébrales plus tard dans la vie - par exemple, lors d'un accident vasculaire cérébral - peuvent avoir de graves conséquences sur les capacités cognitives, même si seules de petites zones du cerveau sont endommagées.
Il est évident qu'une telle compensation ne se produit pas toujours et pas à n'importe quel âge. Cependant, les résultats de l'étude apportent une contribution significative à l'étude du cerveau. Il existe encore de nombreuses lacunes dans ce domaine de connaissances, ce qui signifie que les neurophysiologistes et les biopsychologues ont un large champ d'activité, et que les écrivains et scénaristes ont de la place pour l'imagination.
À propos de l'expert : Sebastian Ocklenburg est biopsychologue.