Le cerveau des gens fonctionne différemment

18.10.2015

Les relations entre les zones du cerveau humain sont comme des empreintes digitales - elles peuvent être utilisées pour distinguer une personne d'une autre, mais en même temps, elles restent constantes, quel que soit le travail mental que nous effectuons.

Nous pensons et ressentons tous différemment : quelqu'un résout les problèmes mathématiques plus rapidement, mais se souvient à peine de la poésie, quelqu'un sanglote même aux pires mélodrames, quelqu'un dessine magnifiquement et est complètement indifférent à la musique. Les différences émotionnelles et cognitivo-psychologiques suggèrent que le cerveau d'une personne fonctionne littéralement différemment d'une autre. Mais dans quelle mesure la différence de caractéristiques neurobiologiques reflète-t-elle notre individualité ? Est-il possible de distinguer un individu d'un autre uniquement par le travail du cerveau ?

Dans leur étude, Emily S Finn et ses collègues de l'Université de Yale ont utilisé les données du projet Human Connectome, qui vise à décrire complètement la structure des connexions dans le système nerveux du corps. Considérant qu'environ 100 milliards de neurones sont impliqués dans les connexions neuronales du cerveau humain, il devient clair à quel point cette tâche est ambitieuse et chronophage. Nous parlons non seulement du "dessin" des connexions interneuronales, mais aussi de la description exacte de l'architecture des différents blocs et modules du cerveau, qui diffèrent à la fois anatomiquement et fonctionnellement. Naturellement, les méthodes d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) sont activement utilisées ici, ce qui vous permet de voir l'activité d'une partie particulière du cerveau au moment d'effectuer une tâche. Pour leurs besoins, les neuroscientifiques de Yale ont pris des données décrivant le fonctionnement de 268 régions cérébrales chez 126 personnes et ont construit une matrice de corrélation d'activité dans laquelle l'activité de chacune des 268 régions a été comparée au travail de toutes les autres.

Dans un article de Nature Neuroscience, les auteurs écrivent que le modèle d'activité interconnectée dans les zones cérébrales était suffisamment individuel, c'est-à-dire qu'il était possible de distinguer une personne d'une autre. Le but n'était pas tant de construire une douzaine ou deux portraits individuels que de comprendre s'il est possible de déceler des traits individuels dans les paramètres fonctionnels et anatomiques du cerveau. La méthode a parfaitement fonctionné : par exemple, après un simple scanner cérébral dans un appareil IRMf, il a été possible de dire avec une précision de 99 % que ce « portrait » cérébral appartient à une personne, et celui-ci appartient à une autre. Si un volontaire se voyait confier une sorte de tâche mentale, la précision de la discrimination tombait à 70 %, mais restait tout de même assez élevée. Et même si deux personnes pensaient à des choses différentes, la nature de la relation entre les régions du cerveau conservait toujours une empreinte individuelle.

L'activation simultanée des zones cérébrales indique que les canaux d'information entre elles fonctionnent en premier. Autrement dit, lorsque nous parlons de paramètres fonctionnels et anatomiques individuels, nous entendons l'ajustement individuel de ces connexions. Pour différentes tâches, différentes parties du cerveau travaillent, mais c'est dans la nature des échanges de données, dans le fonctionnement des "ponts" d'information que l'on peut trouver certaines propriétés générales indépendantes d'une tâche spécifique, et, de plus, caractéristiques d'une personne en particulier. Le fait que l'architecture des relations ait des caractéristiques individuelles est connu depuis relativement longtemps, mais cette fois, il a été possible de montrer que ces caractéristiques peuvent être distinguées même lors de l'exécution de différentes tâches cognitives. Il convient de souligner que dans ce cas, nous ne parlons pas tant de la structure physique, pas du fait que les « fils » neuronaux sont plus épais entre certaines zones, et moins souvent entre d'autres (bien que de telles différences aient certainement lieu), mais qu'ils sont utilisés avec une intensité différente. Alors oui, les cerveaux fonctionnent différemment, et cela se voit avec l'IRMf.

Les traits individuels les plus forts se sont manifestés dans le travail du cortex fronto-pariétal, où les informations entrantes sont filtrées. En effet, en regardant par la fenêtre, quelqu'un verra d'abord une bagarre dans la cour, et quelqu'un verra un oiseau dans un arbre ; et nous pouvons dire avec certitude que les différences psychologiques entre nous ne sont pas moins dues à la différence de perception. Les résultats obtenus peuvent être très utiles pour les psychiatres et les neuropsychiatres : les maladies mentales sont déterminées principalement par les symptômes, cependant, les mêmes symptômes peuvent être liés à des troubles différents, et inversement, la même maladie chez une personne se manifeste parfois différemment que chez une autre. Et avec un "portrait" personnel du cerveau à portée de main, il sera possible de dire plus précisément ce qui ne va pas chez le patient.

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