La cartographie des cerveaux des personnes aveugles a «défié la perception du fonctionnement du cerveau»

Les scientifiques de l'Université hébraïque de Jérusalem en Israël affirment avoir renversé la réflexion standard sur la capacité du cerveau à accomplir différentes tâches en étudiant l'activité cérébrale chez les aveugles.
Le professeur Amir Amedi démontre le concept de substitution sensorielle par l'utilisation d'un dispositif de substitution sensorielle.
Crédit d'image: Sasson Tiram / Université hébraïque de Jérusalem

La sagesse conventionnelle dicte que le cerveau est divisé en régions distinctes par les entrées sensorielles qui les activent. Par conséquent, le cortex visuel est la région du cerveau qui traite la vue, et le cortex auditif est l'endroit où le son est interprété. On pense alors que ces régions sont des sous-régions spécialisées qui traitent des tâches spécifiques, telles que l'identification - indépendamment des sons ou de la signification - des symboles numériques, des mots et des lettres.

Au laboratoire Amedi de l'Université Hébraïque pour la recherche sur le cerveau et la recherche multisensorielle, cependant, travaillez avec des outils uniques appelés «dispositifs de substitution sensorielle» (SSD) - dont les résultats sont publiés dans Communications Nature - a contesté ce point de vue.

Les SSD prennent les informations fournies par un sens et le présentent dans un autre. Un exemple de cette notion de substitution en action est un projet où les images visuelles des smartphones et des webcams ont été traduites en un paysage sonore permettant aux utilisateurs aveugles de créer une image mentale des objets, y compris la dimension physique et la couleur.

Les chercheurs affirment qu’ils ont également permis aux utilisateurs aveugles des disques SSD de «lire» les lettres en utilisant cette méthode d’identification des mots écrits en utilisant le son.

«Ces dispositifs peuvent aider les aveugles dans leur vie quotidienne», explique le professeur Amir Amedi, «mais ils ouvrent également des opportunités de recherche uniques en nous permettant de voir ce qui se passe dans des régions cérébrales normalement associées à un sens. "

L’équipe s’intéressait particulièrement à savoir si les aveugles de l’étude utilisaient la sous-région du cerveau de la «zone de forme visuelle du mot» - la zone qui identifie la forme des mots et des lettres dans le cerveau des personnes voyantes - pour traiter cette information.

Les personnes aveugles utilisent des régions cérébrales «visuelles» lorsqu'elles interprètent des indices sonores sur des objets.

Selon le chercheur principal Sami Abboud, les participants aveugles ont effectivement «vu à travers le son» en utilisant les mêmes régions cérébrales «visuelles» pour interpréter cette information comme des personnes voyantes. "Ces régions sont préservées et fonctionnelles même parmi les aveugles congénitaux qui n'ont jamais connu de vision", confirme Abboud.

Par conséquent, les personnes aveugles qui lisent le Braille avec leurs doigts utiliseront toujours les zones «visuelles» de leur cerveau lorsqu'elles traitent le texte.

En utilisant l'imagerie par IRM fonctionnelle (IRMf), les chercheurs ont étudié l'activité cérébrale de leurs participants aveugles en temps réel lorsqu'ils utilisaient les SSD. Ils ont découvert que les zones cérébrales spécialisées sont activées par la tâche que le cerveau effectue à ce moment-là, plutôt que par le sens impliqué.

Cette découverte soulève une autre question: pourquoi ces fonctions se développent-elles dans des endroits anatomiques spécifiques si l’apport sensoriel n’est pas la clé de leur développement?

Le professeur Amedi suggère qu'une explication réside dans l'évolution constante des schémas de connectivité entre les sous-régions du cerveau, telles que la zone de la forme visuelle des mots et les zones de traitement linguistique.

"Cela signifie que le principal critère de développement d'une zone de lecture n'est pas le symbole visuel des lettres, mais plutôt la connectivité de la zone aux centres de traitement du langage du cerveau", émet-il. "De la même manière, une zone numérique se développera dans une région qui a déjà des liens avec les régions de traitement de la quantité."

Selon le professeur Amedi, ce type de mécanisme peut aider à expliquer comment notre cerveau s’adapte rapidement aux innovations culturelles et technologiques en constante évolution:

"Si nous allons plus loin, ce mécanisme basé sur la connectivité pourrait expliquer comment les zones du cerveau auraient pu évoluer si rapidement sur une échelle de temps évolutive. Nous ne lisons et écrivons que depuis plusieurs milliers d’années, mais la connectivité entre Pour créer de nouveaux centres uniques pour ces tâches spécialisées, le même «recyclage culturel» des circuits cérébraux pourrait également s'appliquer à la manière dont nous nous adapterons aux nouvelles innovations technologiques et culturelles de l'ère de l'innovation rapide, même au potentiel de la singularité. "

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