VISUALISATION DE L'ACTIVITÉ DU CERVEAU

Comment voir ce qui se passe dans le cerveau, lorsque nous ressentons, pensons ou agissons ? Jusqu’au début des années 1950, on devait se contenter des enregistrements de l’activité électrique du cerveau, comme les tracés d’électroencéphalographie. Depuis cette époque, de considérables progrès technologiques et le développement des recherches scientifiques sur les activités cérébrales ont démontré tout l’intérêt de visualiser sous forme d’images à deux ou trois dimensions l’activité en temps réel du cerveau de sujets humains, de manière à comprendre les mécanismes physiologiques des fonctions cérébrales. Il est communément admis que de telles recherches en imagerie cérébrale permettent, par exemple, de savoir quelles régions du cerveau humain réalisent certaines fonctions, comme l’implication du lobe temporal dans le langage ou la mise en jeu du cortex préfrontal dans la prise en compte de certaines règles de jeux.

Le centre du langage en 1864

Photographie

À partir du milieu du XIXe siècle, de nombreux médecins ont tenté de relier la perte d'une activité cognitive,  comme le langage articulé ou la compréhension d'un texte, avec une lésion anatomique accidentelle du cerveau.  Des recherches suivant la même logique de corrélation entre... 

Crédits : <a title="Crédit" href="https://wellcomeimages.org/indexplus/image/L0041061.html" rel="noopener" target="_blank">Wellcome Library, Londres</a>/ <a title="Crédit" href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/fr/" rel="noopener" target="_blank">CC-BY 4.0</a>

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Carte de l’activité cérébrale par électroencéphalographie

Photographie

Les chats réagissent par un sursaut aux stimulations brèves. On enregistre ici, grâce à des électrodes posées sur et sous la surface du cortex d'un chat, les réponses des différentes régions cérébrales à un petit choc sur la patte avant gauche. On voit que les réponses sont... 

Crédits : 1958 Published by Elsevier Ireland Ltd. Reprinted with permission from Elsevier

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Ces études reposent sur l’établissement de corrélations spatio-temporelles – dans l’espace et dans le temps – entre l’activation locale de régions du cerveau humain et la réalisation simultanée d’une tâche cognitive. Les interprétations qui sont généralement données des images ainsi acquises dépendent de certains choix théoriques, par exemple selon que l’on favorise l’établissement d’un modèle associant certaines fonctions cognitives au découpage macroscopique anatomique et fonctionnel des aires cérébrales – auxquelles on attribue des propriétés et des fonctions propres – ou que l’on favorise l’établissement de relations structure-fonction entre des circuits neuronaux – connus, mais seulement identifiés précisément chez l’animal – et la réalisation d’une fonction perceptive et cognitive de plus bas niveau, telle la reconnaissance des visages. Pour cette raison, les interprétations théoriques sont parfois contradictoires et requièrent toujours plus de recherches qui associent plusieurs techniques, l’utilisation de modèles animaux pro [...]