De nouvelles recherches menées par les professeurs Tamar Makin et John Krakauer remettent en question la croyance répandue selon laquelle le cerveau peut se reconnecter pour compenser une perte sensorielle telle que la cécité ou un accident vasculaire cérébral. Leur analyse de recherches révolutionnaires montre que le cerveau ne crée pas de nouvelles fonctions dans des domaines auparavant sans rapport, mais renforce plutôt les structures préexistantes par l'apprentissage et la répétition. Cette prise de conscience est essentielle pour définir des attentes réalistes en matière de reprise et comprendre les efforts qui se cachent derrière le scénario de reprise.

Contrairement à la croyance populaire, le cerveau n'a pas la capacité de se recâbler pour compenser la cécité, l'amputation ou les dommages liés à un accident vasculaire cérébral, affirment des scientifiques de l'Université de Cambridge et de l'Université Johns Hopkins.

Dans un article récent publié dans eLife, les professeurs Tamar Makin et John Krakauer de l'Université de Cambridge affirment que l'idée selon laquelle le cerveau peut se réorganiser en réponse à une blessure ou à un défaut et réaffecter des zones spécifiques à de nouvelles fonctions est fondamentalement erronée, bien que souvent citée dans les manuels scientifiques. Au lieu de cela, ils pensent que ce qui se passe, c’est que le cerveau est entraîné à tirer parti de capacités déjà existantes mais latentes.

Idées fausses sur la plasticité cérébrale

L’un des exemples les plus courants est celui où une personne perd la vue – ou naît aveugle – et que le cortex visuel qui était auparavant dédié à la vision est recâblé pour traiter le son, permettant à la personne d’utiliser une forme d’« écholocation » pour naviguer dans une pièce encombrée. Un autre exemple courant est que les patients victimes d’un AVC sont initialement incapables de bouger leurs membres, mais peuvent réutiliser d’autres zones du cerveau pour reprendre le contrôle.

"L'idée selon laquelle notre cerveau a cette incroyable capacité à se restructurer et à se réorganiser est séduisante", a déclaré Krakauer, directeur du Centre de recherche sur l'apprentissage moteur et la réparation cérébrale de l'Université Johns Hopkins. "Cela nous apporte espoir et fascination, surtout lorsque nous entendons parler de personnes aveugles développant des capacités d'écholocation presque surhumaines, ou d'histoires extraordinaires de survivants d'un accident vasculaire cérébral qui ont miraculeusement retrouvé des capacités motrices qu'ils pensaient avoir perdues. Cette idée va au-delà de la simple adaptation ou de la plasticité - elle implique une réaffectation globale des zones cérébrales. Mais même si ces histoires peuvent bien être vraies, l'explication de ce qui se passe est en réalité fausse. "

Réévaluer la recherche classique

Dans l'article, Makin et Krakauer passent en revue dix études fondamentales conçues pour démontrer la capacité du cerveau à se réorganiser. Cependant, ils soutiennent que même si ces études montrent la capacité du cerveau à s'adapter au changement, le cerveau ne crée pas de nouvelles fonctions dans des domaines auparavant sans rapport, mais exploite plutôt des capacités latentes présentes depuis la naissance.

Par exemple, l'une des études - menée dans les années 1980 par le professeur Michael Melzenich de l'Université de Californie à San Francisco - a examiné ce qui se passe lorsqu'une main perd un doigt. La main a une représentation spécifique dans le cerveau et chaque doigt semble correspondre à une zone cérébrale spécifique. Melzenich pense qu'en retirant l'index, les zones du cerveau précédemment affectées à ce doigt sont réaffectées au traitement des signaux des doigts voisins. En d'autres termes, le cerveau se recâble en réponse aux changements dans les entrées sensorielles.

Makin dit que ce n'est pas le cas et ses propres recherches proposent une autre explication.

Défiez la théorie du rechargement

Dans une étude publiée en 2022, Makin a utilisé un agent bloquant les nerfs pour simuler temporairement les effets de l'amputation de l'index d'un sujet. Ses recherches montrent que même avant l'amputation, les signaux des doigts voisins correspondent à la zone du cerveau « responsable » de l'index. En d'autres termes, même si cette zone du cerveau peut être principalement responsable du traitement des signaux de l'index, ce n'est pas tout à fait vrai. Après l'amputation, les signaux existants provenant d'autres doigts sont « connectés » dans cette zone du cerveau.

Makin, de l'unité de recherche en sciences cognitives et cérébrales du Medical Research Council (MRC) de l'Université de Cambridge, a déclaré : « Le cerveau s'adapte aux blessures de la même manière que l'index et le majeur, en recrutant de nouvelles zones cérébrales à des fins complètement différentes. amputé. »

Preuve de chats congénitalement sourds

Chez les chats congénitalement sourds, le cortex auditif – la zone du cerveau qui traite le son – semble être réutilisé pour traiter la vision. Mais lorsqu’on leur a implanté des implants cochléaires, cette zone du cerveau a immédiatement recommencé à traiter le son, ce qui suggère que le cerveau n’était pas réellement en train de se recâbler.

En examinant d'autres études, Makin et Krakauer n'ont trouvé aucune preuve convaincante que le cortex visuel des personnes nées aveugles ou le cortex indemne des survivants d'un accident vasculaire cérébral ait jamais développé une nouvelle capacité fonctionnelle qui n'était pas présente autrement.

Comprendre la véritable plasticité cérébrale

Makin et Krakauer ne rejettent pas les histoires de personnes aveugles naviguant uniquement en entendant ou de victimes d'accidents vasculaires cérébraux retrouvant leurs fonctions motrices. Au lieu de cela, ils pensent que le cerveau ne réaffecte pas entièrement les zones à de nouvelles tâches, mais renforce ou modifie plutôt les structures existantes par la répétition et l’apprentissage.

Ils soutiennent qu’il est essentiel de comprendre la véritable nature et les limites de la plasticité cérébrale, à la fois pour définir des attentes réalistes pour les patients et pour guider les cliniciens dans leur approche de la réadaptation.

Makin a ajouté : « Ce processus d'apprentissage témoigne de l'extraordinaire plasticité du cerveau, mais cette plasticité est également limitée. Il n'y a pas de raccourcis ni de voies rapides dans ce processus. L'idée de libérer rapidement le potentiel caché du cerveau ou d'exploiter de vastes réserves inutilisées est plus un vœu pieux que la réalité.

"Trop souvent, la capacité du cerveau à se recâbler est décrite comme un 'miracle' - mais nous sommes des scientifiques et nous ne croyons pas à la magie. Ces comportements étonnants que nous observons résultent d'un travail acharné, de la répétition et de l'entraînement, et non d'une réaffectation magique des ressources cérébrales."