Une nouvelle étude. Publié dans Nature Neuroscience, il révèle que la représentation cérébrale d'un bras reste stable même longtemps après l'amputation. Cette découverte remet en question l'idée consolidée de « remappant » dans le cortex et ouvre de nouvelles perspectives pour des prothèses plus réalistes, des traitements de la douleur à partir des « membres fantômes » et
On a toujours pensé que, lorsqu'une personne perd un bras, la carte cérébrale du corps se réorganise pour compenser les parties manquantes. Mais une étude publiée dans Nature Neuroscience a renversé cette croyance consolidée. Les chercheurs ont suivi trois adultes, avant et jusqu'à cinq ans après l'amputation, découvrant que la «carte» du cerveau de la main et du visage reste sensiblement inchangée au fil du temps. En pratique, le cerveau conserve sa configuration d'origine.
Une recherche antérieure avait suggéré que les neurones de la région du cerveau qui contient cette carte interne, appelée cortex somatosensoriel primaire, se développeraient dans la zone adjacente du cortex qui percevait auparavant le membre. Mais les dernières découvertes révèlent que le principal cortex somatosensoriel reste étonnamment constant, même des années après l'amputation du bras. L'étude réfute les connaissances fondamentales dans le domaine des neurosciences selon lesquelles la perte d'un membre implique une réorganisation drastique de cette région, affirme les auteurs.
Le « membre fantôme »
La découverte pourrait conduire au développement de prothèses plus performantes ou de traitements plus efficaces pour la douleur du «membre fantôme», c'est-à-dire lorsque les gens continuent de percevoir le membre amputé. Cela pourrait également aider les scientifiques qui travaillent à restaurer la sensibilité aux personnes qui ont subi des amputations.
Ne prenez jamais rien pour acquis
« Pratiquement tous les neuroscientifiques ont appris de ses propres manuels que le cerveau a la capacité de se réorganiser, et cela est démontré par des études sur les amputés, explique Tamar Makin, auteur principal de l'étude et neuroscientifique cognitif à l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni. Mais » les manuels peuvent être malsants « , ajoute-t-il.
Enquêter sur une contradiction
Hunter Schone, neuroscientifique de l'Université de Pittsburgh en Pennsylvanie et premier auteur de l'étude, déclare que des études antérieures sur les personnes ayant des amputations l'avaient conduit, lui et ses collègues, à douter de l'idée que la carte cérébrale du corps a réorganisé après l'amputation. Ces cartes sont responsables du traitement des informations sensorielles, telles que le toucher ou la température, dans des régions corporelles spécifiques. « Ils ont dit: » Je peux toujours entendre le membre, je peux toujours déplacer les doigts individuels d'une main que je n'ai pas eu depuis des décennies « , explique Schone sur la nature.
L'étude
Pour enquêter sur cette contradiction, les chercheurs ont suivi trois personnes qui ont dû souffrir de l'amputation d'un bras en les comparant à un groupe témoin de 16 sujets à cod. L'équipe a utilisé l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour cartographier les représentations corticales du corps avant la chirurgie, puis après l'amputation pendant une période allant jusqu'à cinq ans. C'est la première étude à le faire.
Avant l'amputation, les participants ont effectué divers mouvements, tels que tambour des doigts, ondulant les lèvres et fléchissant les doigts des pieds, tandis qu'ils étaient soumis à une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) qui mesurait l'activité dans différentes zones du cerveau. Cela a permis aux chercheurs de créer une « carte » corticale qui a montré quelles régions percevaient la main. Pour tester l'idée que les neurones adjacents sont redistribués dans le cortex après amputation, ils ont également créé des cartes de la zone corticale adjacente, dans ce cas la partie qui élabore les sensations provenant des lèvres. Les participants ont répété cet exercice plusieurs fois après l'amputation, battant « avec les doigts fantômes », explique Schone.
Après 5 ans, la « carte » du cerveau ne change pas
L'analyse a révélé que la représentation cérébrale du corps était cohérente après l'amputation du bras. Même cinq ans après l'intervention, la carte corticale de la main manquante était toujours activée de la même manière que l'amputation. Il n'y avait également aucune preuve que la représentation corticale des lèvres s'était déplacée dans la région de la main après l'amputation, comme suggéré par des études précédentes.
Makin affirme que leur étude est « le test direct le plus décisif » que la carte corporelle intégrée dans le cerveau reste stable après la perte d'un membre. « Cela va simplement à l'encontre de la connaissance fondamentale du secteur », explique-t-il.
Qu'est-ce que cela signifie pour les prothèses et la réhabilitation
Si la carte du cerveau de la main persiste, cela signifie qu'il est possible de concevoir des prothèses qui exploitent cette piste cérébrale en améliorant leur « naturel ». De plus, pour la douleur du membre fantôme, on pourrait penser aux thérapies qui amplifient ces signaux stables au lieu d'essayer de rénover le cortex. Ainsi ouvrirait la voie aux soins les plus efficaces et les plus personnalisés. Selon Giacomo Valle, neuro-technologique à l'Université de technologie de Chalmers à Göteborg, en Suède, (mentionné par la nature), les résultats pourraient également avoir des implications pour la recherche sur les arts prothétiques contrôlés par des interfaces cerveau-ordinateur implantées dans le cortex somatosensoriel.
