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Neurosciences : Et le génie jaillit du cerveau


Lu sur le web
Jeudi 28 Mars 2013 - 20:00

Certaines victimes de dommages cérébraux développent des talents extraordinaires. Les scientifiques tentent de comprendre ce phénomène… et de le reproduire sans danger.


Dessin d’Emilie Seron paru dans Victoire, Bruxelles.
Dessin d’Emilie Seron paru dans Victoire, Bruxelles.
Derek Amato se tenait au bord de la piscine [aux Etats-Unis], dans sa partie peu profonde, lorsqu’il a crié à son ami de lui lancer le ballon. Puis il s’est élancé dans les airs, tête la première et bras tendus. Il a senti ses doigts effleurer la balle, juste avant que son crâne ne heurte le fond de la piscine et que l’impact ne résonne dans sa tête comme une explosion. Il a fallu attendre plusieurs semaines avant que toutes les séquelles du traumatisme deviennent apparentes – 35 % de perte auditive dans une oreille, maux de tête, pertes de mémoire –, mais l’effet le plus spectaculaire est apparu quatre jours seulement après l’accident.

Amato est encore un peu dans les brumes quand il se réveille après plusieurs jours d’un sommeil quasi ininterrompu. Il se rend chez son ami Rick Sturm [qui était présent au moment de l’accident]. Tandis qu’ils discutent, Amato remarque un clavier électrique bon marché dans un coin du studio de musique improvisé de Sturm. Sans réfléchir, il va s’asseoir devant le clavier. Il n’a jamais joué du piano de sa vie et n’a jamais eu la moindre inclination pour cet instrument, mais, à sa grande surprise, ses doigts, instinctivement, se mettent à courir sur les touches. Amato enchaîne de riches accords comme s’il savait jouer depuis des années. Lorsqu’il lève finalement le regard du clavier, il voit son ami les yeux noyés de larmes. A la suite de cet incident, Amato tente de trouver une explication sur Internet en tapant des mots clés comme “surdoué” et “traumatisme crânien” dans les moteurs de recherche. Il tombe sur le nom de Darold Treffert, un spécialiste reconnu mondialement du “syndrome du savant”. Les personnes atteintes de ce syndrome, qui souffrent généralement d’une déficience intellectuelle, manifestent des aptitudes exceptionnelles. Amato lui envoie un courriel et reçoit rapidement une réponse. Treffert, ancien professeur à l’école de médecine de l’université du Wisconsin, diagnostique un “syndrome du savant acquis”. Dans la trentaine de cas connus, des personnes ordinaires ayant souffert d’un traumatisme crânien ont soudainement développé de nouvelles compétences presque surhumaines : talent artistique, maîtrise des mathématiques, mémoire photographique, etc.

L’un d’eux, Jason Padgett, est la seule personne au monde capable de dessiner à la main les fractales, des figures géométriques complexes, depuis qu’il a été brutalement agressé par des voleurs. Un accident cérébral a aussi transformé un chiropraticien en visual artist reconnu dont les œuvres se vendent plusieurs milliers de dollars. Si les causes neurologiques du syndrome du savant acquis sont encore mal comprises, les progrès réalisés en matière de techniques d’imagerie cérébrale permettent aux scientifiques d’étudier les mécanismes neurologiques uniques mis en œuvre chez ces personnes.

Bruce Miller est neurologue du comportement et directeur du centre de la mémoire et du vieillissement de l’Université de Cali­fornie à San Francisco (UCSF), où il traite des personnes âgées souffrant d’Alzheimer et de troubles psychotiques. A la fin des années 1990, le fils d’un patient lui fait remarquer la nouvelle obsession de son père pour la peinture. Plus les symptômes s’aggravent, plus ses toiles s’améliorent, souligne l’homme. Miller réalise alors que d’autres patients développent de nouveaux talents au fur et à mesure que leur état neurologique se dégrade. Pendant que la démence détruit les zones de leur cerveau associées au langage, au traitement cognitif supérieur et aux normes sociales, leurs compétences artistiques se développent de manière exceptionnelle.

Miller décide d’étudier le cerveau de personnes souffrant du syndrome du savant “classique”, dont les aptitudes apparaissent généralement à un très jeune âge. Il examine notamment le scanner cérébral d’un enfant autiste de 5 ans capable de reproduire de mémoire des dessins complexes sur une ardoise magique [écran jouet]. La ­tomographie d’émission monophotonique (TEMP) [technique d’imagerie médicale permettant de modéliser les organes en trois dimensions] révèle une absence anormale d’activité dans les lobes frontal et temporal de l’hémisphère gauche, les régions du cerveau aussi affectées par la démence.

Dans la plupart des cas, les scientifiques attribuent une activité accrue du cerveau à la neuroplasticité : le cerveau peut consacrer un volume plus important au développement de compétences au fur et à mesure que celles-ci s’améliorent avec la pratique. L’hypothèse de Miller est complètement différente. Selon lui, les aptitudes savantes apparaissent parce que les zones détruites par la maladie – qui sont associées à la logique, à la communication verbale et à la compréhension – cessent d’inhiber les capacités artistiques latentes présentes chez ces personnes. Lorsque l’hémisphère gauche est plongé dans le noir, les circuits qui maintiennent l’hémisphère droit sous contrôle disparaissent. Ces compétences exceptionnelles ne sont donc pas le résultat d’un pouvoir nouvellement acquis ; elles apparaissent parce que les zones du cerveau associées à la créativité peuvent désormais opérer librement.

La théorie de Miller est étayée par les ­travaux d’autres neurologues. Ceux-ci découvrent en effet de plus en plus de cas d’individus chez qui des dommages cérébraux ont spontanément – et contre toute attente – entraîné des changements positifs, notamment la disparition du bégaiement, l’amélioration de la mémoire chez les singes et les rats, et même le recouvrement de la vue chez certains animaux.

Peu de gens ont suivi l’évolution des connaissances sur le syndrome du savant acquis avec autant d’intérêt qu’Allan Snyder, neuroscientifique à l’université de Sydney, en Australie. Depuis 1999, ses recherches portent essentiellement sur le fonctionnement du cerveau des “savants” par acquisition. Il s’est aussi aventuré plus loin que la plupart des neuroscientifiques n’oseraient se le permettre en tentant de reproduire ces capacités exceptionnelles chez des individus dont le cerveau n’a pas été endommagé.

L’année dernière, Snyder a publié les résultats de ce que d’aucuns considèrent comme son travail le plus abouti. Avec ses collègues, il a distribué à 28 volontaires un puzzle géométrique qui laisse perplexes les sujets de laboratoire depuis plus de cinquante ans. Le défi : relier 9 points alignés trois par trois en utilisant 4 traits, sans repasser sur un trait ni lever le crayon. Dans un premier temps, aucun des sujets n’a pu résoudre l’énigme. Snyder et son équipe ont ensuite utilisé la stimulation magnétique transcrânienne répétitive (SMTr) pour immobiliser temporairement la zone du cerveau qui, dans le cas des patients du Dr Miller, est endommagée par la démence. Il s’agit d’une technique non invasive, couramment utilisée pour évaluer l’ampleur des lésions chez les victimes d’accident cérébral : des électrodes appliquées sur le crâne envoient un faible courant électrique qui dépolarise ou hyperpolarise les circuits neuronaux jusqu’à ce que leur activité soit fortement ralentie. Après avoir subi la SMTr, plus de 40 % des participants à l’étude ont réussi à résoudre l’énigme, et aucun des sujets du groupe ayant reçu une SMTr placebo n’a trouvé la solution. D’après Snyder, le rôle fondamental du lobe temporal gauche est de filtrer ce qui, autrement, serait un flot étourdissant de stimuli sensoriels, pour les classer en fonction de concepts appris. Ces notions, ou ce que Snyder appelle des “dispositions d’esprit”, permettent aux êtres humains de voir un arbre plutôt que les milliers de feuilles qui le composent ou de reconnaître des mots au lieu de s’attarder sur chacune des lettres. “Comment pourrions-nous vivre normalement si nous devions analyser et comprendre parfaitement chaque image qui se présente à notre esprit ?” interroge Snyder.

Pour résoudre l’énigme des neuf points, il faut aller au-delà du carré formé par les points, ce qui exige d’écarter toute vision préconçue du sujet. “Notre cerveau est équipé pour ‘pré-dire’, ce qui nous sert à fonctionner rapidement dans ce monde, explique Snyder. Ce qui nous permet de désactiver naturellement les filtres de ces ‘dispositions d’esprit’ doit être sacrément puissant.”

Berit Brogaard estime cependant que l’hypothèse des deux hémisphères relève d’une simplification excessive. Cette neuroscientifique et professeure de philosophie au centre de neurodynamique de l’université du Missouri-St Louis, aux Etats-Unis, a développé une autre théorie. Selon elle, les cellules du cerveau libèrent une grande quantité de neurotransmetteurs quand elles meurent, et ces puissantes substances chimiques provoqueraient alors une réorganisation des circuits neuronaux qui relient les zones du cerveau. Cela aurait pour effet de créer du même coup de nouvelles connexions nerveuses, donnant accès à des régions du cerveau auparavant inaccessibles.

“La réorganisation qui s’opère dans le cas des ‘savants’ permet d’accéder à des informations qui se trouvaient dans notre cerveau de manière latente”, explique Brogaard. En août dernier, Brogaard a publié un article décrivant les résultats d’une batterie de tests auxquels s’est soumis Jason Padgett, le dessinateur de fractales. L’article fait état de lésions dans les régions du cortex visuel, associées à la détection des mouvements et des contours. Brogaard et ses collègues ont aussi constaté une activité anormalement élevée dans les régions du cortex pariétal, associées aux nouvelles images visuelles, aux mathématiques et à la planification des actions. Dans le cas de Padgett, explique-t-elle, les régions anormalement actives sont situées juste à côté de celles qui ont subi des lésions. On peut donc supposer qu’elles se trouvaient sur la trajectoire des neurotransmetteurs probablement libérés par la destruction d’un si grand nombre de cellules cérébrales.

Amato, quant à lui, avait appris les accords barrés à la guitare lorsqu’il était au lycée et avait même joué dans un groupe amateur. “De toute évidence, il avait déjà un intérêt pour la musique, et son cerveau avait probablement enregistré des notions de musique de manière inconsciente, avance Brogaard. Il avait gardé en mémoire certains éléments, mais il n’y avait pas accès.” L’accident aurait entraîné une réorganisation des neurones permettant d’y accéder consciemment – une hypothèse que Brogaard espère avoir l’occasion de vérifier avec Amato en laboratoire.

L’automne dernier, tandis que je roulais dans les rues de Los Angeles avec Amato, je me suis dit qu’il y avait quelque chose d’indéniablement américain dans les efforts déployés par cet homme pour tirer profit de son accident. Lui qui n’était qu’un anonyme formateur en vente est devenu un symbole des capacités humaines pour des légions d’admirateurs qui rêvent de réaliser de grandes choses.

Après avoir garé la voiture sur Sunset Boulevard, nous avons franchi le seuil de l’hôtel The Standard et avons traversé le hall, pour pénétrer dans un bar faiblement éclairé. Au centre de la pièce se trouvait un grand piano aux touches luisantes. Amato s’est assis devant l’instrument, il a fermé les yeux, placé son pied sur l’une des pédales et a commencé à jouer. Sa musique apaisante ondoyait élégamment sous ses doigts tandis qu’il balayait les touches. C’était une mélodie obsédante et émouvante.

Amato ne m’a pas semblé être un prodige, un “savant” très rare comparable à Blind Tom Bethune [pianiste africain-américain du XIXe siècle, qui était aveugle et présentait une forme d’autisme], dont les capacités impressionneraient même un musicien chevronné. Mais cela n’avait pas d’importance. L’expression, la mélodie et le talent étaient là. Et, s’ils ont pu apparaître spontanément chez Amato, qui sait quelles capacités spectaculaires sommeillent en chacun de nous ?

Adam Piore
Pour Popular Science
Lu sur courrier international
Mamoudou Kane


              

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