Disputes, problèmes et méthodes. Jérémie Lafraire (IJN)

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Split-Brain

Split-brain : Scission du corps calleux, constitué de fibres nerveuses, reliant les deux hémisphères cérébraux. La division n’est jamais complète car ces derniers sont encore reliés par des voies sous-corticales.

Quarante cinq ans de recherche sur le split-brain. 1970 : Début des recherches modernes sur le split-brain. Trois noms : Roger Sperry (ses travaux sur les connexions entre les hémisphères cérébraux lui valurent le prix Nobel de médecine en 1981.) Joseph Bogen, and Michael S. Gazzaniga.

I.1 Contexte intellectuel Karl Lashley soutenait que les neurones n’avait qu’une faible spécificité. Donald Hebb défendait l’opposé. Les travaux de Roger Sperry sur le développement neural représentaient une attaque frontale à l’idée que « la fonction précède la forme* » défendue par Paul Weiss. * C’est-à-dire que le système nerveux apprendrait à travers l’expérience à fonctionner correctement.

Dans un tel contexte l’idée de cartographier les différents circuits corticaux qui sous-tendent les différentes fonctions cognitives était révolutionnaire.

I.2 Etapes importantes 1940 : Des chercheurs rapportent que la propagation des décharges épileptiques se fait d’un hémisphère à l’autre chez le singe, et concluent que cette propagation passe par le corps calleux. Van Wagenen et Herren réalisent la première callosotomie chez l’homme, comme moyen de contrôler des formes extrêmes d’épilepsie.

1944 : Akelaitis étudie leurs patients pour déterminer s’il y a des effets cognitifs ou comportementaux résultant de cette intervention chirurgicale.

: Les études du split-brain chez le rat, le chat, et le singe, par Sperry et ses collègues, mène au développement de techniques plus sophistiquées pour accéder au fonctions de chaque hémisphère de façon indépendante.

1962 : Vogel et Bogen réalisent une commisurotomie complète sur un ancien parachutiste qui avait eu de très graves crises. L’intervention fut un succès puisque les crises furent contrôlées : Gazzaniga, Bogen et Sperry adaptent les techniques testant le split-brain chez l’animal pour les appliquer au split-brain chez l’homme.

: Les tests faits sur des patients avec des lésions partiels du corps calleux révélent sa spécificité fonctionnelle et son organisation topographique

1976 : Levy et Trevarthen étudient les implication de la spécialisation hémisphérique et montrent que la dominance hémisphérique est influencée par la spécialisation en termes de traitements de l’information.

1978 : Gazzaniga et Ledoux introduisent le concept de cerveau gauche « interprète » qui crée un schéma ou une « histoire » au sujet d’évènements qui vont au-delà de l’information présentement disponible.

: Zaidel et son équipe étudient les aptitudes à la lecture des deux hémisphères et révèlent que la capacité de l’hémisphère droit est limité : Sperry gagne le Prix Nobel en physiologie ou médecine, pour ses découvertes concernant la spécialisation fonctionnelle des hémisphères cérébraux.

1982 : Holtzman montre que les ressources en termes de traitement de l‘information sont réparties sur les deux hémisphères même après leur séparation chirurgicale.

1989 : Luck et ses collègues montrent que chaque hémisphère des patients ayant subis une callosotomie complète maintient un focus attentionnel indépendant.

2003 : Corballis introduit le concept d’hémisphère droit « interprète » sur la base de la supériorité de l’hémisphère droit quant au traitement de l’information visuo-spatiale. La perception étant fondamentalement ambigüe , l’hémisphère droit « interprète » utilise les informations perceptives pour créer une représentation véridique du monde.

I.3 La spécialisation hémisphérique -La production de la parole est générée seulement dans l’hémisphère gauche. L’hémisphère gauche est aussi spécialisé dans le traitement du langage écrit. Bien que l’hémisphère droit ait une capacité limité à la lecture : il permet de lire des mots entiers mais est inapte à convertir des graphèmes en phonèmes.

Les études sur le split-brain sont consistantes avec les études de lésions unilatérales qui ont mis en évidence une modularité* des fonctions relatives au langage. * La modularité de l'esprit est une théorie du philosophe Jerry Fodor, inspirée des travaux de Noam Chomsky et très influente dans les sciences cognitives. Selon cette thèse l'esprit humain comprend un certain nombre de modules spécialisés dans l'exécution de certaines fonctions cognitives. Pour Fodor ces modules fonctionnent automatiquement, inconsciemment, très rapidement, en parallèle et indépendamment les uns des autres, s'opposant en cela au système central conscient, contrôlé mais aussi lent et séquentiel. Le fonctionnement de ces modules est également inné, tout au plus influencé par quelques paramètres mais en aucun cas résultant d'un apprentissage.

Ex. : Un patient V. J. qui est apte à générer de la parole de l’hémisphère gauche mais pas du droit, et inversement est capable de générer du langage écrit du droit mais pas du gauche.

Et par la spécialisation de l’hémisphère droit dans le traitement visuo-spatial nous devons entendre sa supériorité dans des tâches impliquant : la relation partie-tout, les relations spatiales, la détection des mouvements apparents, la rotation mentale, l’appariement spatial, et la discrimination d’images dans le miroir.

Roser, M. E., Fugelsang, J. A., Dunbar, K. N., Corballis, P. M. & Gazzaniga, M. S. Dissociating causal perception and causal inference in the brain. Neuropsychology (in the press).

Résultats : Meilleures performances de l’hémisphère droit pour juger la nature causale des collisions. Meilleures performances de l’hémisphère gauche pour faire des inférences causales simples

I.4 Reconnaissance de soi Les études de patients et l’imagerie cérébrale ont montré que la reconnaissance des visages dépendaient de structures présentes dans l’hémisphère droit. Mais qu’en est-il de la reconnaissance de soi?

Des études en neuroimagerie ont montré que le matériel relatif au Soi (par exemple, la mémoire autobiogaphique) active une série de réseau corticaux dans l’hémisphère gauche qui pourrait potentiellement sous-tendre la reconnaissance de soi et plusieurs autres fonctions cognitives associées.

Ainsi, alors que la reconnaissance des familiers dépend en premier lieu de structures dans l’hémisphère droit, la reconnaissance de soi peut-être sous-tendu par des processus additionnels, latéralisés à gauche.

Turk, D. J. Mike or me? Self-recognition in a split-brain patient. Nature Neurosci. 5, 841–842 (2002).

Résultats : double dissociation dans les performances du sujet lors de la tâche de reconnaissance des visages. Son hémisphère gauche montra un biais envers le fait de reconnaître les visages altérés comme étant le sien ; alors que son hémisphère droit montra l’opposé, c’est-à-dire une recognition biaisée en faveur de l’autre familier.

En résumé : l’hémisphère gauche est prompt à détecter une image partielle du Soi, même une qui est seulement vaguement ressemblante ; alors que l’hémisphère droit a besoin essentiellement d’une image complète du soi avant de reconnaître une image comme tel.

II interprétations On présente à un patient avec le corps calleux scié, un point de fixation au milieu d’un écran. Une fois que le sujet a bien fixé ce point, l’image d’une tasse est brièvement flashée à la droite du point (l’information va à l’hémisphère gauche où résident les fonctions linguistiques).On lui demande ce qu’il voit et il répond : « une tasse. »

Lors d’un nouvel essai, c’est une cuillère qui est flashée cette fois à la gauche du point de fixation (cette information va droit à l’hémisphère droit où les fonctions linguistiques sont en majorité absentes). Une fois encore, on demande au sujet ce qu’il voit, et la réponse est : « rien. »

On lui demande alors de saisir sous l’écran avec sa main gauche [le comportement de la main gauche étant contrôlé par l’hémisphère droit] et de sélectionner l’objet qui a été présenté dans son champ visuel gauche mais sans être capable de voir ces objets. Le sujet finit alors par saisir la cuillère après avoir touché les autres objets. Quand on lui demande ce qu’il a saisi, il répond : « un stylo » (le comportement verbal étant contrôlé par l’hémisphère gauche).

Dretske : Est-ce que chaque hémisphère a conscience de la cuillère mais que seul l’hémisphère gauche peut en parler ; ou bien avons-nous là un cas de perception sans conscience? L’hémisphère droit du patient serait-il comme un enfant humain ou un animal, conscient des choses mais incapable de verbaliser cela?

Comment sauver notre concept de personne face aux données du split-brain?

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