Cerveau et psychologie

100 000 milliards de neurones recevant des informations de quelques 10 000 autres cellules nerveuses soit 1015 connexions, qui forment un réseau de traitement de l’information d’une complexité inouïe et dont dépendent les perceptions, les pensées, les émotions, l’intelligence, le langage et la créativité de l’individu.

Jusqu’à une date récente, l’étude du cerveau ne pouvait s’effectuer que sur l’animal ou sur l’homme pathologique. L’avènement à la fin des années 1980 de l’imagerie anatomique et fonctionnelle du cerveau provoque une véritable révolution dans l’étude des fonctions cérébrales : l’étude de l’activité cérébrale et mentale devient possible chez l’homme sain sans dommage. Une nouvelle discipline vient de naître dont l’étude est le couple cerveau-pensée et dont la méthode expérimentale (le moyen d’études) est l’imagerie cérébrale anatomique et fonctionnelle.

Ce livre est d’abord un manuel destiné aux étudiants du Premier Cycle Universitaire en psychologie, en biologie, en médecine, en philosophie, etc.

Organisé en trois parties, il comporte un précis d’anatomie du cortex humain, un exposé des bases théoriques, méthodologiques et techniques de l’imagerie cérébrale anatomique et fonctionnelle et enfin la présentation des découvertes sur le cerveau en action, c’est-à-dire une sélection des résultats importants obtenus par l’imagerie cérébrale des activités cognitives.

Fig. 8 - Les sillons et limites lobaires de la face interne sur une coupe IRM sagittale médiane - p. 71
Image reproduite avec l’autorisation de l’éditeur

La première partie, « Précis d’anatomie vivante », décrit à l’aide de dessins, schémas et images l’architecture du cerveau, aussi bien microscopique que macroscopique. La description pas à pas de l’anatomie descriptive, véritable « langage commun des neurosciences cognitives », permet au lecteur de se familiariser avec les différentes parties du cerveau. Car, comme l’écrivent les auteurs, « l’anatomie est l’interface qui permet d’intégrer ces informations multiniveaux, de la cellule nerveuse au comportement. »

Cette partie a pour « objectif de donner une vue macroscopique de l’architecture microscopique du cerveau avec une présentation de la parcellisation anatomique du cortex humain à l’échelle de la cellule ». Sont alors décrits successivement les neurones et les cellules gliales ; les divers régions cérébrales partageant des caractéristiques communes à la suite de Paul Broca et tout récemment de Marcel Mesulam qui a proposé de simplifier la catégorisation du manteau cérébral ( cortex ou substance grise) en cinq sous types de cortex ; l’anatomie corticale des lobes cérébraux : frontal, pariétal, temporal, occipital, limbique et l’insula ; l’anatomie du cervelet ; pour finir par l’anatomie corticale probabiliste ; cette dernière consiste à la mise en place de procédures anatomiques de normalisation spatiale d’images anatomiques de cerveaux différents (méthode inventée par Jean Talairach) pour aboutir à une labellisation, à un espace commun de façon à comparer, normaliser, à analyser et à moyenner les différents cerveaux. Cet espace commun, appelé espace stéréotaxique, est « le lieu d’interface des données anatomiques macro- et microscopique avec les données fonctionnelles ».

La deuxième partie, « Bases théoriques, méthodologiques et techniques de l’imagerie cérébrale anatomique et fonctionnelle » développe les principes de base de l’architecture anatomique et fonctionnelle du cerveau humain au niveau microscopique. Ces notions introduisent les bases moléculaires et cellulaires des activités cognitives, à l’origine de signaux enregistrables de façon externe. Suit alors l’exposé des principes généraux de formation d’images fonctionnelles à partir de ces signaux. Cette partie se termine sur la comparaison des différentes méthodes de neuroimagerie cognitive. Ces dernières peuvent être classées en deux catégories : les méthodes électromagnétiques (eléctro-encéphalogramme et magnéto-encéphalogramme) qui sont un reflet exact des activités électriques au niveau des synapses, mais qui ne sont pas de véritables techniques d’imagerie tridimensionnelle. Et les méthodes hémodynamiques et métaboliques (l’IRM f et la TMP) qui mesurent les conséquences vasculaires et métaboliques des activités synaptiques. Parmi les techniques non traumatiques, celle qui donne la meilleure résolution spatiale est l’Imagerie par Résonance Magnétique (de l’ordre du millimètre dans les trois directions de l’espace). L’IRM fonctionnelle permet l’acquisition d’images fonctionnelles en quelques millisecondes mais avec perte de la résolution spatiale (3 millimètres). La tomodensitométrie d’émissions de positons (TMP) donne une résolution de 5mm ; et en utilisant l’oxygène-15, la durée d’intégration est de l’ordre de 90 secondes.

Fig. 5 - Vue inférieure du lobe temporal - p. 117
Image reproduite avec l’autorisation de l’éditeur

La troisième partie est l’application concrète des deux précédentes : « Le cerveau en action : imagerie anatomique et fonctionnelle des activités cognitives ». C’est une approche expérimentale privilégiée sans danger chez l’homme sain et pas à pas, on voit se créer, au fil de la lecture, une « nouvelle discipline scientifique dont les relations entre cerveau et cognition est l’objet d’étude ».

Ces activités que les auteurs ont choisies de nous montrer sont des fonctions, hautement intégrées : l’attention et la mémoire de travail visuo-spatiales, la perception et l’imagerie mentales visuelles, le langage, les activités numériques, le raisonnement logique et la conscience. En abordant plutôt l’architecture neurale spatiale des fonctions cognitives que leur organisation temporelle, ils mettent en évidence que « les fonctions cognitives, y compris les plus simples, sont le produit de l’activité de réseaux de régions réparties sur l’ensemble du cortex et en interaction ». Ces réseaux, liaison fonctionnelle et anatomique entre diverses régions, constituent des modèles de réseaux hiérarchisés mais leurs liaisons fonctionnelles entre les régions sont labiles : un réseau verra ses propriétés se modifier selon les régions qu’il incorpore, en fonction du type de stimulus et du type de tâche à effectuer.

Le dernier chapitre de cette partie aborde le problème de la conscience qui, depuis Descartes, a opposé les philosophes et les scientifiques. Ce n’est pas la moindre des qualités de cet ouvrage que de poser le problème de l’étude scientifique de la conscience ou des divers états ou phénomènes de conscience. Sans forcément résoudre définitivement la question, le fait de mieux saisir ces états conscients et inconscients (les divers processus non conscients, les états d’altération de la conscience, l’état végétatif) ouvre une perspective d’étude certaine de ces moments privilégiés que l’on passe avec soi-même.

Fig. 5 - Aires cérébrales activées par le calcul complexe chez un calculateur prodige et chez des calculateurs communs - p. 541
Image reproduite avec l’autorisation de l’éditeur

Cet ouvrage qui constitue un véritable « Traité » d’imagerie cérébrale anatomique et descriptive est passionnant et mérite d’être mis dans toutes les bibliothèques ostéopathiques. Indispensable pour comprendre l’état actuel de la recherche sur le cerveau et les fonctions cérébrales, il donne également des ouvertures considérables sur ce que sera l’étude du cerveau et des fonctions cognitives dans les prochaines années. Nous participons ainsi, en feuilletant les divers chapitres de ce traité, à une véritable révolution « en marche » qu’implique l’imagerie cérébrale fonctionnelle, révolution technologique pour sûr, mais surtout révolution méthodologique et épistémologique.

On peut simplement regretter que la corporalité (perception, motricité et sensorialité) soit absente de ce traité par un a priori regrettable : « ne parler que des fonctions cognitives les plus spécifiques à l’Homme ».

Verrons-nous peut-être bientôt un rapprochement des thèses philosophiques et des dernières découvertes des neurosciences amenées à collaborer définitivement dans l’étude de l’Être humain, de son cerveau, de sa pensée et de sa conscience. Il n’en restera pas moins que « l’esprit survivra à l’explication de sa nature, tout comme le parfum de la rose continue d’embaumer, même si l’on en connaît la structure moléculaire » Antonio Damasio, cité par les auteurs.

Jean-Louis BOUTIN